El transformador flyback es una clase especial de transformadores ' familia. Básicamente, es un transformador elevador, pero con un enorme potencial para aumentar el voltaje. En comparación con los transformadores de potencia, es de tamaño compacto y móvil. Una de las aplicaciones comunes de los transformadores flyback es en televisores de tubo CRT, donde se requiere un voltaje muy alto en el tubo de imagen. Para una entrada de 230 V, un transformador de retorno puede obtener una salida de hasta 20.000 V. Tal es el potencial de los transformadores de retorno. Incluso puede funcionar con un voltaje bajo como 12 V o 5V. Los aspectos constructivos son diferentes a los de un transformador normal. La primera aplicación del transformador flyback comenzó con el control del movimiento horizontal del haz de electrones en un tubo de rayos catódicos. Con el advenimiento de la tecnología y los dispositivos, en la actualidad el transformador de retorno puede incluso energizarse con un pulso de CC con la ayuda de un circuito rectificador que consta de dispositivos electrónicos como MOSFET .
¿Qué es un transformador Flyback?
Definición: Un transformador de retorno se puede definir como un dispositivo de conversión de energía que transfiere energía de una parte del circuito a la otra parte a potencia constante. En un transformador flyback, el voltaje se incrementa a un valor muy alto según la aplicación. También se le llama transformador de salida de línea, ya que el voltaje de la línea de salida se alimenta a la otra parte del circuito. Con la ayuda del rectificando circuito, el devanado primario del transformador puede ser impulsado por un circuito de CC.
Transformador Flyback
Diseño
Como un transformador convencional, un transformador de retorno difiere en diseño y aplicación. En un transformador convencional, el primario debe alimentarse con un voltaje de CA, que aumenta o disminuye según el número de vueltas. El voltaje de salida del transformador convencional es limitado pero se puede utilizar para diversas aplicaciones.
Diseño de transformador Flyback
En un transformador de retorno, el devanado primario no necesita ser excitado por voltaje de CA, pero puede excitarse incluso con una entrada de pulso de CC. La entrada de pulsos de CC puede ser de baja potencia, como 5 V o 12 V, que se puede obtener incluso de un generador de funciones. El voltaje de CC se convierte en pulso de CC con un circuito rectificador. El voltaje de salida en un transformador convencional es voltaje CA puro.
Pero en el caso del transformador flyback, es del arco formado, que es de muy alto voltaje. Este voltaje de salida no se puede transmitir a largas distancias, pero solo se puede usar para aplicaciones específicas como SMPS o tubo CRT. El núcleo del transformador flyback es similar al transformador convencional, pero es de tamaño compacto.
¿Por qué se denomina transformador Flyback?
El nombre flyback fue acuñado debido a la aplicación de transformadores flyback en el tubo CRT. Un transformador de retorno se puede energizar con un voltaje muy bajo. Cuando el devanado primario del transformador se excita con un voltaje de diente de sierra, de valor bajo, debido a la naturaleza de la forma de onda de diente de sierra, se energiza y desenergiza rápidamente. Debido a esto, el rayo en el CRT vuela de derecha a izquierda. Con esta peculiar propiedad que se obtiene debido al funcionamiento del transformador, se acuñó el nombre como transformador flyback.
Circuito de transformador de retorno
El diagrama de circuito del transformador de retorno se muestra a continuación. Como se muestra, L1 y L2 son las vueltas de los devanados. En general, para el transformador de retorno, L2 es muy alto que L1, ya que básicamente es un transformador elevador. El condensador en el lado de entrada se proporciona para mantener la tensión constante. El interruptor SW se utiliza para rectificar la tensión de entrada.
Circuito de transformador de retorno
El diodo D se utiliza para mantener el flujo unidireccional de la corriente secundaria. El condensador en el lado secundario se proporciona para mantener el voltaje de salida constante. Vin es el voltaje de entrada y Vout es el voltaje de salida. La convención de puntos que se muestra en el circuito implica su inductancia equivalente aditiva en serie para el núcleo general del transformador.
Arco del transformador Flyback
La tensión de salida del transformador es de un valor elevado incluso hasta 10 a 20 kV. El alto voltaje no es de naturaleza sinusoidal sino que tiene la forma de un arco. Se forma un arco en el aire cuando se colocan cerca dos cuerpos altamente conductores. El aire en el medio se ioniza y el arco se forma. El concepto es el mismo siempre que se energiza un interruptor, se opera el aislador o el fenómeno de la corona.
Bobinado del transformador Flyback
Para obtener un voltaje muy alto en el lado secundario, las vueltas secundarias son muy grandes en comparación con las vueltas primarias. Los devanados generalmente están hechos de cobre. Y como en un transformador convencional, los devanados están debidamente aislados entre sí. El aislamiento de mica se usa generalmente para proporcionar el aislamiento. En algunas aplicaciones como SMPS y convertidores, también se utiliza papel aislante. A diferencia de un transformador convencional, no se utiliza aceite para fines de aislamiento o refrigeración. Los devanados son generalmente de tamaño delgado y, por tanto, mejoran la pérdida y la eficiencia del devanado.
¿Cómo probar un transformador Flyback?
Este transformador se puede probar en varios aspectos. Para verificar si hay alguna falla en el devanado, se utiliza un probador de transformador de potencial operado por línea para verificar las fallas. En el caso de un devanado abierto, el probador indicará una impedancia muy alta en el lado del devanado, y en el caso de un cortocircuito, la impedancia sería relativamente baja.
Esta es una indicación de fallas de bobinado. En los probadores recientes, una pantalla gráfica también indicará la salubridad del devanado. Para fallas en el capacitor, será una operación ruidosa. Aparecerá un ruido como un tic-tac en el lado del monitor. Esto sucede para la apertura del condensador. En el caso de un cortocircuito del condensador, la pantalla estará en blanco. Mostrará un parpadeo de energía. En tales casos, es necesario reemplazar el condensador.
Otros problemas comunes en el transformador son cortocircuitos en los devanados, agrietamiento en el núcleo, arcos externos a tierra, etc. Todos estos problemas se pueden probar a través de un probador operado en línea. También se puede usar un multímetro común para probar la continuidad del circuito y medir el voltaje en cada punto.
Transformador Flyback en funcionamiento
El principio de funcionamiento del transformador flyback es el mismo que el del transformador convencional excepto por sus aspectos de diseño. Como se muestra en el diagrama del circuito, cuando el devanado primario del transformador se excita con una forma de onda de diente de sierra de bajo voltaje, el devanado primario se energiza.
Como se muestra en las formas de onda, cuando se activa el devanado primario, la inductancia primaria desarrolla una rampa de corriente como se muestra en el diagrama. Cuando la corriente de rampa alcanza su valor pico, la forma de onda de retorno desarrolla un alto potencial. Que se induce en el lado secundario. El diodo en el lado secundario evita que la rampa se vuele en el lado opuesto.
La corriente secundaria sigue una rampa descendente, el momento en que el voltaje alcanza el punto de inflexión int. En este punto, se obtiene alta tensión en el lado secundario. Pero como no puede ser de naturaleza CA, sigue una estructura en forma de arco de muy alto potencial que dirige el haz de electrones en una dirección particular. En aplicaciones como SPMS, el segundo potencial es menor, pero el principio de conversión para convertir la CA secundaria en modo conmutado. Según la naturaleza de la forma de onda, la operación puede incluso clasificarse como modo de operación continuo o discontinuo.
Formas de onda del circuito
La construcción del transformador de retorno incluye un devanado primario, un devanado secundario y un núcleo. En caso de que se excite desde una fuente de CC, también consta de una unidad rectificadora. En general, las vueltas del devanado primario son menores que las del devanado secundario. Los devanados están hechos de cobre y aislados entre sí. Las técnicas de bobinado son las mismas que las del transformador convencional.
Los devanados se colocan sobre el núcleo formando una serie de circuitos magnéticos. Esto permite que el transformador resista más voltaje con especificaciones de baja potencia. La pata del núcleo es de dimensiones iguales en ambos lados y el devanado está rodeado por el núcleo. Forma el circuito magnético para que sea de naturaleza aditiva.
Aplicaciones
los aplicaciones de transformadores de retorno Incluya lo siguiente.
- Tubo CRT
- SPMS
- Tecnologías de alimentación CC-CC
- Bateria cargando
- Telecom
- Aplicaciones solares
Por lo tanto, se trata de una descripción general del transformador flyback . Hemos visto el principio de funcionamiento y las propiedades del transformador de retorno. Debido al advenimiento de la tecnología, ha ganado enormes aplicaciones, sobre todo en el sector de las energías renovables. Un aspecto interesante sería estudiar el voltaje secundario del transformador de retorno, que tiene un gran potencial y se almacena para cargar unidades de batería con una constante de tiempo baja. El condensador del devanado secundario se puede modificar para lograrlo.
