Der Flyback-Transformator ist eine besondere Klasse von Transformer „Familie. Grundsätzlich handelt es sich um einen Aufwärtstransformator, der jedoch ein großes Potenzial zur Erhöhung der Spannung bietet. Im Vergleich zu Leistungstransformatoren ist es kompakt und mobil. Eine der häufigsten Anwendungen von Flyback-Transformatoren sind CRT-Röhrenfernseher, bei denen eine sehr hohe Spannung in der Bildröhre erforderlich ist. Bei einem Eingang von 230 V kann ein Rücklauftransformator einen Ausgang von bis zu 20.000 V erhalten. Dies ist das Potenzial von Rücklauftransformatoren. Es kann sogar mit einer niedrigen Spannung wie 12 V oder 5 V betrieben werden. Konstruktive Aspekte unterscheiden sich von einem normalen Transformator. Die frühe Anwendung des Flyback-Transformators begann mit der Steuerung der horizontalen Bewegung des Elektronenstrahls in einer Kathodenstrahlröhre. Mit dem Aufkommen von Technologie und Geräten kann der derzeitige Rücklauftransformator sogar mit einem Gleichstromimpuls mit Hilfe eines Gleichrichterkreises, der aus elektronischen Geräten wie z MOSFET .
Was ist ein Flyback-Transformator?
Definition: Ein Rücklauftransformator kann als Energieumwandlungsvorrichtung definiert werden, die Energie mit konstanter Leistung von einem Teil der Schaltung zum anderen Teil überträgt. In einem Rücklauftransformator wird die Spannung je nach Anwendung auf einen sehr hohen Wert erhöht. Es wird auch als Netzausgangstransformator bezeichnet, da die Ausgangsleitungsspannung dem anderen Teil der Schaltung zugeführt wird. Mit Hilfe der korrigieren Schaltung kann die Primärwicklung des Transformators von einem Gleichstromkreis angesteuert werden.
Flyback-Transformator
Design
Wie ein herkömmlicher Transformator unterscheidet sich ein Flyback-Transformator in Design und Anwendung. Bei einem herkömmlichen Transformator muss die Primärwicklung mit einer Wechselspannung gespeist werden, die je nach Anzahl der Windungen erhöht oder verringert wird. Die Ausgangsspannung des herkömmlichen Transformators ist begrenzt, kann jedoch für verschiedene Anwendungen verwendet werden.
Flyback-Transformator-Design
In einem Rücklauftransformator muss die Primärwicklung nicht durch Wechselspannung erregt werden, sondern kann auch mit einem Gleichstromeingang erregt werden. Der Gleichstromeingang kann eine niedrige Nennleistung wie 5 V oder 12 V haben, die sogar von einem Funktionsgenerator erhalten werden kann. Die Gleichspannung wird mit einer Gleichrichterschaltung in einen Gleichstromimpuls umgewandelt. Die Ausgangsspannung in einem herkömmlichen Transformator ist reine Wechselspannung.
Im Fall des Rücklauftransformators handelt es sich jedoch um den gebildeten Lichtbogen, der eine sehr hohe Spannung aufweist. Diese Ausgangsspannung kann nicht über große Entfernungen übertragen werden, sondern kann nur für bestimmte Anwendungen wie verwendet werden SMPS oder CRT-Röhre. Der Kern des Flyback-Transformators ähnelt dem herkömmlichen Transformator, ist jedoch kompakt.
Warum wird es als Flyback-Transformator bezeichnet?
Der Name Flyback wurde aufgrund der Anwendung von Flyback-Transformatoren in der CRT-Röhre geprägt. Ein Rücklauftransformator kann mit einer sehr niedrigen Spannung erregt werden. Wenn die Primärwicklung des Transformators aufgrund der Art der Sägezahnwellenform mit einer Sägezahnspannung von geringem Wert erregt wird, wird sie schnell erregt und abgeschaltet. Aus diesem Grund wird der Strahl auf der CRT von rechts nach links zurückgeflogen. Mit dieser besonderen Eigenschaft, die sich aus der Funktion des Transformators ergibt, wurde der Name als Flyback-Transformator geprägt.
Flyback-Transformatorschaltung
Das Schaltbild für den Flyback-Transformator ist unten dargestellt. Wie gezeigt, sind L1 und L2 die Windungen der Wicklungen. Im Allgemeinen ist der Rücklauftransformator L2 sehr hoch als der L1, da es sich im Grunde genommen um einen Aufwärtstransformator handelt. Der Kondensator auf der Eingangsseite ist vorgesehen, um die Spannung konstant zu halten. Der Schalter SW dient zur Gleichrichtung der Eingangsspannung.
Flyback-Transformatorschaltung
Die Diode D wird verwendet, um den unidirektionalen Fluss des Sekundärstroms aufrechtzuerhalten. Der Kondensator auf der Sekundärseite ist vorgesehen, um die konstante Ausgangsspannung aufrechtzuerhalten. Vin ist die Eingangsspannung und Vout ist die Ausgangsspannung. Die in der Schaltung gezeigte Punktkonvention impliziert ihre serielle additive äquivalente Induktivität für den Gesamtkern des Transformators.
Flyback Transformer Arc
Die Ausgangsspannung des Transformators ist sogar bis zu 10 bis 20 kV von hohem Wert. Die Hochspannung ist nicht sinusförmig, sondern hat die Form eines Lichtbogens. Ein Lichtbogen entsteht in der Luft, wenn zwei hochleitende Körper in der Nähe platziert werden. Die Luft dazwischen wird ionisiert und der Lichtbogen gebildet. Das Konzept ist das gleiche, wenn ein Unterbrecher eingeschaltet wird, der Isolator betätigt wird oder das Phänomen der Korona auftritt.
Flyback-Transformatorwicklung
Um auf der Sekundärseite eine sehr hohe Spannung zu erhalten, sind die Sekundärwindungen im Vergleich zu Primärwindungen sehr groß. Die Wicklungen bestehen in der Regel aus Kupfer. Und wie bei einem herkömmlichen Transformator sind die Wicklungen ordnungsgemäß voneinander isoliert. Glimmerisolierung wird im Allgemeinen verwendet, um die Isolierung bereitzustellen. In einigen Anwendungen wie SMPS und Konvertern wird auch eine Papierisolierung verwendet. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Transformator wird kein Öl zur Isolierung oder zum Sammeln verwendet. Die Wicklungen sind im Allgemeinen dünn, und daher verbessern sich der Wicklungsverlust und der Wirkungsgrad.
Wie teste ich einen Flyback-Transformator?
Dieser Transformator kann unter verschiedenen Gesichtspunkten getestet werden. Um zu überprüfen, ob ein Fehler in der Wicklung vorliegt, wird ein netzbetriebener Potentialtransformator-Tester verwendet, um die Fehler zu überprüfen. Bei offener Wicklung zeigt der Tester auf der Wicklungsseite eine sehr hohe Impedanz an, und bei einem Kurzschluss wäre die Impedanz relativ niedrig.
Dies ist ein Hinweis auf Wicklungsfehler. Bei neueren Testern zeigt eine grafische Anzeige auch die Gesundheit der Wicklung an. Bei Fehlern im Kondensator handelt es sich um einen verrauschten Betrieb. Auf der Monitorseite erscheint ein Geräusch wie ein Tic-Tac. Dies geschieht beim Öffnen des Kondensators. Bei einem Kurzschluss des Kondensators ist die Anzeige leer. Es wird ein Power-Blink angezeigt. In solchen Fällen muss der Kondensator ersetzt werden.
Andere häufige Probleme im Transformator sind Kurzschlüsse der Wicklungen, Risse im Kern, externe Lichtbogenbildung gegen Erde usw. Alle diese Probleme können mit einem leitungsgesteuerten Tester getestet werden. Ein gemeinsames Multimeter kann auch verwendet werden, um die Kontinuität des Stromkreises zu testen und die Spannung an jedem Punkt zu messen.
Flyback-Transformator funktioniert
Das Funktionsprinzip des Rücklauftransformators ist bis auf seine konstruktiven Aspekte das gleiche wie beim herkömmlichen Transformator. Wie im Schaltplan gezeigt, wird die Primärwicklung erregt, wenn die Primärwicklung des Transformators mit einer Niederspannungssägezahnwellenform angeregt wird.
Wie in den Wellenformen gezeigt, entwickelt die Primärinduktivität beim Erregen der Primärwicklung einen Rampenstrom, wie in der Abbildung gezeigt. Wenn der Rampenstrom seinen Spitzenwert erreicht, entwickelt die Flyback-Wellenform ein hohes Potential. Welches auf der Sekundärseite induziert wird. Die Diode auf der Sekundärseite verhindert, dass die Rampe auf der Rückseite geflogen wird.
Der Sekundärstrom folgt einer Rampe nach unten, dem Zeitpunkt, zu dem die Spannung den Kniepunkt erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird auf der Sekundärseite eine Hochspannung erhalten. Da es jedoch nicht Wechselstrom sein kann, folgt es einer bogenförmigen Struktur mit sehr hohem Potential, die alle den Elektronenstrahl in eine bestimmte Richtung lenkt. In Anwendungen wie SPMS ist das zweite Potential geringer, aber das Umwandlungsprinzip zur Umwandlung des sekundären Wechselstroms in den Schaltmodus. Basierend auf der Art der Wellenform kann der Betrieb sogar als kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Betriebsmodus klassifiziert werden.
Schaltungswellenformen
Die Flyback-Transformator-Konstruktion umfasst eine Primärwicklung, eine Sekundärwicklung und einen Kern. Falls es von einer Gleichstromversorgung erregt wird, besteht es auch aus einer Gleichrichtereinheit. Im Allgemeinen sind die Primärwicklungswindungen geringer als die Sekundärwicklungswindungen. Die Wicklungen bestehen aus Kupfer und sind voneinander isoliert. Die Wicklungstechniken sind die gleichen wie beim herkömmlichen Transformator.
Die Wicklungen sind über dem Kern angeordnet und bilden eine Reihe von Magnetkreisen. Dies ermöglicht es dem Transformator, bei niedrigen Leistungsspezifikationen mehr Spannung auszuhalten. Das Kernbein ist auf beiden Seiten gleich groß und die Wicklung ist über dem Kern eingekreist. Es bildet den Magnetkreis, der von Natur aus additiv ist.
Anwendungen
Das Flyback-Transformator-Anwendungen das Folgende einschließen.
- CRT-Röhre
- SPMS
- DC-DC-Energietechnologien
- Akkuladung
- Telekommunikation
- Solaranwendungen
Das ist also alles über eine Übersicht über den Flyback-Transformator . Wir haben das Funktionsprinzip und die Eigenschaften des Rücklauftransformators gesehen. Aufgrund des Aufkommens der Technologie hat sie enorme Anwendungen gefunden, insbesondere im Bereich der erneuerbaren Energien. Ein interessanter Aspekt wäre die Untersuchung der Sekundärspannung des Flyback-Transformators, die ein großes Potenzial besitzt und zum Laden von Batterieeinheiten mit einer niedrigen Zeitkonstante gespeichert wird. Der Kondensator an der Sekundärwicklung kann dazu modifiziert werden.
