ما هو محول Flyback: العمل وتطبيقاته

جرب أداة القضاء على المشاكل





محول flyback هو فئة خاصة من محولات ' الأسرة. إنه في الأساس محول تصاعدي ، ولكن مع إمكانات هائلة لزيادة الجهد. بالمقارنة مع محولات الطاقة ، فهي صغيرة الحجم ومتحركة. أحد التطبيقات الشائعة لمحولات flyback هو في تلفزيونات أنبوب CRT ، حيث يتطلب أنبوب الصورة جهدًا عاليًا للغاية. بالنسبة لمدخل 230 فولت ، يمكن لمحول flyback الحصول على خرج يصل إلى 20000 فولت. هذه هي إمكانات محولات flyback. يمكن أن تعمل حتى بجهد منخفض مثل 12 فولت أو 5 فولت. تختلف الجوانب الإنشائية عن المحولات العادية. بدأ التطبيق المبكر لمحول flyback بالتحكم في الحركة الأفقية لحزمة الإلكترون في أنبوب أشعة الكاثود. مع ظهور التكنولوجيا والأجهزة ، يمكن في الوقت الحالي تنشيط محول flyback بنبضة DC بمساعدة دائرة تصحيح تتكون من أجهزة إلكترونية مثل موسفيت .

ما هو محول Flyback؟

تعريف: يمكن تعريف محول flyback بأنه جهاز تحويل الطاقة الذي ينقل الطاقة من جزء من الدائرة إلى الجزء الآخر بقوة ثابتة. في محول flyback ، يتم تصعيد الجهد إلى قيمة عالية جدًا بناءً على التطبيق. ويسمى أيضًا محول خرج الخط ، حيث يتم تغذية جهد خط الإخراج إلى الجزء الآخر من الدائرة. بمساعدة من تصحيح الدائرة ، يمكن تشغيل الملف الأساسي للمحول بواسطة دائرة DC.




محول Flyback

محول Flyback

تصميم

مثل المحولات التقليدية ، يختلف محول flyback في التصميم والتطبيق. في المحولات التقليدية ، يجب تغذية المحولات الأولية بجهد تيار متردد ، والذي يتم تصعيده أو خفضه بناءً على عدد الدورات. جهد الخرج للمحول التقليدي محدود ولكن يمكن استخدامه في تطبيقات مختلفة.



تصميم محول Flyback

تصميم محول Flyback

في محول flyback ، لا يلزم إثارة اللف الأساسي بجهد التيار المتردد ولكن يمكن أن يكون متحمسًا حتى مع إدخال نبض التيار المستمر. يمكن أن يكون دخل نبض التيار المستمر منخفض التصنيف مثل 5 فولت أو 12 فولت ، والذي يمكن الحصول عليه حتى من مولد الوظيفة. يتم تحويل جهد التيار المستمر إلى نبضة تيار مستمر بدائرة تصحيح. الجهد الناتج في المحولات التقليدية هو جهد التيار المتردد النقي.

ولكن في حالة المحول flyback ، فهو من القوس المشكل ، وهو ذو جهد عالٍ جدًا. لا يمكن نقل جهد الخرج هذا إلى مسافات طويلة ، ولكن يمكن استخدامه فقط لتطبيقات محددة مثل SMPS أو أنبوب CRT. يشبه جوهر محول flyback المحول التقليدي ولكنه صغير الحجم.

لماذا يطلق عليه Flyback Transformer؟

تمت صياغة اسم flyback بسبب تطبيق محولات flyback في أنبوب CRT. يمكن تنشيط محول flyback بجهد منخفض جدًا. عندما يكون الملف الأولي للمحول متحمسًا بجهد سن المنشار ، ذو قيمة منخفضة ، نظرًا لطبيعة شكل موجة سن المنشار ، فإنه يتم تنشيطه وفك طاقته بسرعة. نتيجة لهذا ، فإن الشعاع الموجود على CRT يعود من اليمين إلى اليسار. مع هذه الخاصية الغريبة التي تم الحصول عليها بسبب عمل المحول ، تمت صياغة الاسم كمحول flyback.


حلبة محول Flyback

يظهر أدناه مخطط الدائرة لمحول flyback. كما هو موضح ، L1 و L2 هي لفات اللفات. بشكل عام ، بالنسبة لمحول flyback L2 مرتفع جدًا من L1 ، لأنه في الأساس محول تصاعدي. يتم توفير المكثف في جانب الإدخال للحفاظ على ثبات الجهد. يستخدم المفتاح SW لتصحيح جهد الدخل.

حلبة محول Flyback

حلبة محول Flyback

يستخدم الصمام الثنائي D للحفاظ على التدفق أحادي الاتجاه للتيار الثانوي. يتم توفير المكثف في الجانب الثانوي للحفاظ على جهد الخرج الثابت. Vin هو جهد الدخل و Vout هو جهد الخرج. تشير اتفاقية النقطة الموضحة في الدائرة إلى سلسلة الحث المكافئ الإضافي الخاص بها للجوهر الكلي للمحول.

قوس محول Flyback

جهد الخرج للمحول ذو قيمة عالية حتى 10 إلى 20 كيلو فولت. الجهد العالي ليس جيبيًا بطبيعته ولكنه على شكل قوس. يتشكل قوس في الهواء عندما يوضع جسمان عاليان التوصيل في مكان قريب. يتأين الهواء بينهما ويتشكل القوس. المفهوم هو نفسه كلما تم تنشيط قاطع التيار أو تشغيل العازل أو ظاهرة الهالة.

لف محول Flyback

من أجل الحصول على جهد عالي جدًا في الجانب الثانوي ، تكون المنعطفات الثانوية كبيرة جدًا مقارنة بالمنعطفات الأولية. تصنع اللفات بشكل عام من النحاس. وكما هو الحال في المحولات التقليدية ، فإن اللفات معزولة بشكل صحيح مع بعضها البعض. يستخدم عزل الميكا بشكل عام لتوفير العزل. في بعض التطبيقات مثل SMPS والمحولات ، يتم استخدام عزل الورق أيضًا. على عكس المحولات التقليدية ، لا يتم استخدام أي زيت لأغراض العزل أو التجميع. تكون اللفات عمومًا رفيعة الحجم ، وبالتالي تتحسن الكفاءة وفقدان اللف.

كيفية اختبار محول Flyback؟

يمكن اختبار هذا المحول في جوانب مختلفة. للتحقق مما إذا كان هناك أي خلل في اللف ، يتم استخدام جهاز اختبار المحولات المحتملة التي تعمل بالخط للتحقق من الأخطاء. في حالة اللف المفتوح ، سيشير جهاز الاختبار إلى مقاومة عالية جدًا في جانب الملف ، وفي حالة وجود دائرة كهربائية قصيرة ، ستكون المعاوقة منخفضة نسبيًا.

هذا مؤشر واحد على عيوب اللف. في المختبرين الجدد ، سيشير العرض الرسومي أيضًا إلى صحة الملف. بالنسبة للأعطال في المكثف ، ستكون عملية صاخبة. ستظهر ضوضاء مثل tic-tac على جانب الشاشة. يحدث هذا عند فتح المكثف. في حالة تقصير المكثف ، ستكون الشاشة فارغة. سيظهر وميض الطاقة. في مثل هذه الحالات ، يجب استبدال المكثف.

المشاكل الشائعة الأخرى في المحولات هي قصر اللفات ، التصدع في القلب ، الانحناء الخارجي للأرض ، إلخ. يمكن اختبار كل هذه المشاكل من خلال جهاز اختبار يعمل بالخط. يمكن أيضًا استخدام مقياس متعدد مشترك لاختبار استمرارية الدائرة ، وقياس الجهد عند كل نقطة.

محول Flyback يعمل

مبدأ عمل محول flyback هو نفس المحول التقليدي باستثناء جوانب التصميم الخاصة به. كما هو مبين في الرسم البياني للدائرة ، عندما يكون الملف الأولي للمحول متحمسًا بشكل موجة ذات جهد منخفض ، يتم تنشيط الملف الأولي.

كما هو موضح في الأشكال الموجية ، عندما يتم تنشيط الملف الأولي ، يطور الحث الأولي تيار منحدر كما هو موضح في الرسم التخطيطي. عندما يصل تيار المنحدر إلى ذروته ، فإن شكل موجة flyback يطور إمكانات عالية. الذي يحدث في الجانب الثانوي. يمنع الصمام الثنائي الموجود على الجانب الثانوي المنحدر من الطيران على الجانب الخلفي.

يتبع التيار الثانوي منحدرًا لأسفل ، وهو الوقت الذي يصل فيه الجهد إلى نقطة الركبة الداخلية. في هذه المرحلة ، يتم الحصول على الجهد العالي على الجانب الثانوي. ولكن نظرًا لأنه لا يمكن أن يكون من التيار المتردد بطبيعته ، فإنه يتبع بنية تشبه القوس ذات إمكانات عالية جدًا والتي توجه جميعها شعاع الإلكترون في اتجاه معين. في تطبيقات مثل SPMS ، تكون الإمكانية الثانية أقل ، لكن مبدأ التحويل لتحويل التيار المتردد الثانوي في وضع التبديل. بناءً على طبيعة شكل الموجة ، يمكن تصنيف العملية على أنها طريقة التشغيل المستمرة أو غير المستمرة.

الأشكال الموجية للدائرة

الأشكال الموجية للدائرة

يتضمن بناء محول flyback لفًا أوليًا ، ولفًا ثانويًا ، ولبًا. في حالة الإثارة من مصدر التيار المستمر ، فإنه يتكون أيضًا من وحدة تصحيح. بشكل عام ، تكون دورات اللف الأولية أقل من المنعطفات الثانوية. اللفات مصنوعة من النحاس ومعزولة عن بعضها البعض. تقنيات اللف هي نفس المحولات التقليدية.

توضع اللفات فوق القلب لتشكل سلسلة من الدوائر المغناطيسية. هذا يسمح للمحول بتحمل المزيد من الجهد بمواصفات الطاقة المنخفضة. الساق الأساسية لها أبعاد متساوية على كلا الجانبين والملف محاط بدائرة حول القلب. إنها تشكل الدائرة المغناطيسية لتكون مضافة في الطبيعة.

التطبيقات

ال تطبيقات المحولات flyback تشمل ما يلي.

  • أنبوب CRT
  • SPMS
  • تقنيات الطاقة DC-DC
  • البطارية تشحن
  • اتصالات
  • تطبيقات الطاقة الشمسية

وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن محول flyback . لقد رأينا مبدأ التشغيل وخصائص محول flyback. بسبب ظهور التكنولوجيا ، فقد اكتسبت تطبيقات ضخمة ، وعلى الأخص في قطاع الطاقة المتجددة. يتمثل أحد الجوانب المثيرة للاهتمام في دراسة الجهد الثانوي لمحول flyback ، وهو ذو إمكانات هائلة وتخزينه لشحن وحدات البطارية مع ثابت الوقت المنخفض. يمكن تعديل المكثف الموجود على الملف الثانوي لتحقيق ذلك.