O transformador flyback é uma classe especial de transformadores ' família. Fundamentalmente, é um transformador elevador, mas com um enorme potencial de aumentar a tensão. Em comparação com os transformadores de potência, é compacto e móvel. Uma das aplicações comuns dos transformadores flyback é em televisores de tubo CRT, onde uma voltagem muito alta é necessária no tubo de imagem. Para uma entrada de 230 V, um transformador flyback pode obter uma saída de até 20.000 V. Esse é o potencial dos transformadores flyback. Pode até operar com baixa tensão, como 12 V ou 5V. Os aspectos estruturais são diferentes de um transformador normal. A aplicação inicial do transformador flyback começou com o controle do movimento horizontal do feixe de elétrons em um tubo de raios catódicos. Com o advento da tecnologia e dos dispositivos, atualmente o transformador flyback pode até ser energizado com um pulso CC com a ajuda de um circuito retificador que consiste em dispositivos eletrônicos como MOSFET .
O que é um transformador Flyback?
Definição: Um transformador flyback pode ser definido como um dispositivo de conversão de energia que transfere energia de uma parte do circuito para a outra parte em potência constante. Em um transformador flyback, a tensão é aumentada para um valor muito alto com base na aplicação. É também chamado de transformador de saída de linha, pois a tensão de saída da linha é alimentada para a outra parte do circuito. Com a ajuda do retificando circuito, o enrolamento primário do transformador pode ser acionado por um circuito DC.
Flyback Transformer
Projeto
Como um transformador convencional, um transformador flyback difere em projeto e aplicação. Em um transformador convencional, o primário deve ser alimentado com uma tensão CA, que é aumentada ou diminuída com base no número de voltas. A tensão de saída do transformador convencional é limitada, mas pode ser usada para várias aplicações.
Projeto do transformador Flyback
Em um transformador flyback, o enrolamento primário não precisa ser excitado pela tensão CA, mas pode ser excitado mesmo com uma entrada de pulso CC. A entrada de pulso CC pode ser de baixa classificação, como 5 V ou 12 V, que pode ser obtida até mesmo de um gerador de função. A tensão DC é convertida em pulso DC com um circuito de retificação. A tensão de saída em um transformador convencional é pura tensão CA.
Mas no caso do transformador flyback, é do arco formado, que é de altíssima tensão. Esta tensão de saída não pode ser transmitida para longas distâncias, mas só pode ser usada para aplicações específicas, como SMPS ou tubo CRT. O núcleo do transformador flyback é semelhante ao transformador convencional, mas é compacto em tamanho.
Por que é chamado de transformador Flyback?
O nome flyback foi cunhado devido à aplicação de transformadores flyback no tubo CRT. Um transformador flyback pode ser energizado com uma tensão muito baixa. Quando o enrolamento primário do transformador é excitado com uma tensão dente de serra, de baixo valor, devido à natureza da forma de onda dente de serra, ele é energizado e desenergizado rapidamente. Devido a isso, o feixe no CRT voa de volta da direita para a esquerda. Com esta propriedade peculiar que se obtém devido ao funcionamento do transformador, o nome foi cunhado como transformador flyback.
Circuito de transformador flyback
O diagrama do circuito para o transformador flyback é mostrado abaixo. Conforme mostrado, L1 e L2 são as voltas dos enrolamentos. Em geral, para o transformador flyback L2 é muito alto do que L1, pois basicamente é um transformador elevador. O capacitor no lado da entrada é fornecido para manter a tensão constante. A chave SW é usada para retificar a tensão de entrada.
Circuito de transformador flyback
O diodo D é usado para manter o fluxo unidirecional da corrente secundária. O capacitor no lado secundário é fornecido para manter a tensão de saída constante. Vin é a tensão de entrada e Vout é a tensão de saída. A convenção de pontos mostrada no circuito implica em sua indutância equivalente aditiva em série para o núcleo geral do transformador.
Arco do transformador flyback
A tensão de saída do transformador é de alto valor, mesmo até 10 a 20 kV. A alta tensão não é senoidal por natureza, mas tem a forma de um arco. Um arco é formado no ar quando dois corpos altamente condutores são colocados próximos. O ar intermediário é ionizado e o arco formado. O conceito é o mesmo sempre que um disjuntor é energizado, o isolador é acionado ou ocorre o fenômeno da corona.
Enrolamento de transformador flyback
Para obter uma tensão muito alta no lado secundário, as espiras secundárias são muito grandes em comparação com as espiras primárias. Os enrolamentos são geralmente feitos de cobre. E como em um transformador convencional, os enrolamentos são devidamente isolados uns dos outros. O isolamento de mica é geralmente usado para fornecer o isolamento. Em algumas aplicações, como SMPS e conversores, o isolamento de papel também é usado. Ao contrário de um transformador convencional, nenhum óleo é usado para fins de isolamento ou agrupamento. Os enrolamentos são geralmente finos em tamanho e, portanto, a perda e a eficiência do enrolamento melhoram.
Como testar um transformador Flyback?
Este transformador pode ser testado em vários aspectos. Para verificar se há alguma falha no enrolamento, um testador de transformador de potencial operado em linha é usado para verificar as falhas. No caso de enrolamento aberto, o testador indicará uma impedância muito alta no lado do enrolamento e, no caso de um curto-circuito, a impedância seria relativamente baixa.
Esta é uma indicação de falhas de enrolamento. Em testadores recentes, um display gráfico também indicará a salubridade do enrolamento. Para falhas no capacitor, será uma operação ruidosa. Um ruído como um tic-tac aparecerá no lado do monitor. Isso acontece para a abertura do capacitor. No caso de curto-circuito do capacitor, o display ficará em branco. Ele irá piscar o poder. Nesses casos, o capacitor precisa ser substituído.
Outros problemas comuns no transformador são curto-circuito dos enrolamentos, rachaduras no núcleo, arco externo para o terra, etc. Todos esses problemas podem ser testados por meio de um testador operado em linha. Um multímetro comum também pode ser usado para testar a continuidade do circuito e medir a tensão em cada ponto.
Flyback transformador funcionando
O princípio de funcionamento do transformador flyback é o mesmo que o transformador convencional, exceto por seus aspectos de design. Conforme mostrado no diagrama de circuito, quando o enrolamento primário do transformador é excitado com uma forma de onda dente de serra de baixa tensão, o enrolamento primário é energizado.
Conforme mostrado nas formas de onda, quando o enrolamento primário é energizado, a indutância primária desenvolve uma corrente de rampa conforme mostrado no diagrama. Quando a corrente de rampa atinge seu valor de pico, a forma de onda flyback desenvolve um alto potencial. Que é induzido no lado secundário. O diodo no lado secundário evita que a rampa voe no lado reverso.
A corrente secundária segue uma desaceleração, o momento em que a tensão atinge o ponto de joelho interno. Neste ponto, a alta tensão é obtida no lado secundário. Mas, uma vez que não pode ser de natureza CA, ele segue uma estrutura semelhante a um arco de potencial muito alto que direciona o feixe de elétrons em uma direção particular. Em aplicações como SPMS, o segundo potencial é menor, mas o princípio de conversão para converter o AC secundário no modo comutado. Com base na natureza da forma de onda, a operação pode até ser classificada como modo de operação contínuo ou descontínuo.
Circuito de formas de onda
A construção do transformador flyback envolve um enrolamento primário, enrolamento secundário e núcleo. Caso seja excitado por uma alimentação DC, também consiste em uma unidade retificadora. Em geral, as voltas do enrolamento primário são menores que as voltas do enrolamento secundário. Os enrolamentos são feitos de cobre e isolados uns dos outros. As técnicas de enrolamento são as mesmas do transformador convencional.
Os enrolamentos são colocados sobre o núcleo formando uma série de circuitos magnéticos. Isso permite que o transformador suporte mais tensão em especificações de baixa potência. A perna do núcleo tem dimensões iguais em ambos os lados e o enrolamento é circundado pelo núcleo. Ele forma o circuito magnético de natureza aditiva.
Formulários
O aplicações de transformador flyback inclui o seguinte.
- Tubo CRT
- SPMS
- Tecnologias DC-DC Power
- Carregando bateria
- Telecom
- Aplicações solares
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral do transformador flyback . Vimos o princípio de operação e as propriedades do transformador flyback. Devido ao advento da tecnologia, ganhou grandes aplicações, principalmente no setor de energia renovável. Um aspecto interessante seria estudar a tensão secundária do transformador flyback, que é de grande potencial e pode ser armazenada para carregamento de baterias com constante de tempo baixa. O capacitor no enrolamento secundário pode ser modificado para conseguir isso.
