Che cos'è un convertitore flyback?
Un convertitore flyback è un convertitore buck-boost in cui la corrente elettrica è isolata, impedendo il trasferimento di energia tra gli ingressi e le uscite. È utilizzato in applicazioni con corrente alternata (CA) e corrente continua (CC). Un trasformatore si forma all'interno del circuito dividendo l'induttore e i convertitori flyback vengono utilizzati in sistemi ad alta potenza, come computer e televisori, per consentire loro di consumare il minor consumo possibile. Sono preferiti principalmente perché utilizzano meno componenti rispetto ad altri dispositivi elettrici e sono relativamente economici da includere.
Il convertitore flyback funziona commutando rapidamente tra gli stati on e off. Un transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET) e un diodo vengono utilizzati per controllare la commutazione. Quando il convertitore è in uno stato acceso, un trasformatore immagazzina energia e poi la rilascia quando l'unità è spenta. L'accoppiamento stretto del primario con gli avvolgimenti secondari riduce al minimo l'induttanza di dispersione o la caduta di corrente dovuta al flusso magnetico tra gli avvolgimenti disallineati. In un convertitore flyback, l'energia generata da questo viene rilasciata come calore.
Quando l'interruttore del convertitore flyback è nello stato on, l'ingresso primario del trasformatore e la sorgente di tensione di ingresso sono collegati. Se è spento, l'interruttore consente all'energia di spostarsi dal trasformatore all'uscita del convertitore. Con l'energia immagazzinata nel trasformatore, è possibile includere diverse uscite. I convertitori hanno anche una guida che si carica affinché il trasformatore possa essere eccitato tramite la modulazione della larghezza degli impulsi.
Consentendo un basso consumo energetico, la conversione di energia elettrica da un convertitore flyback è adatta per dispositivi che funzionano da 50 a 100 watt. Ogni uscita aggiunta è costituita da un proprio avvolgimento, diodo e condensatore e più uscite possono aggiungere abbastanza tensione per aumentare l'induttanza di dispersione. La tensione di squillo causata da questo può essere ridotta da un circuito snubber. Ciò garantisce un'adeguata protezione in base al tipo di transistor utilizzato.
L'eliminazione del diodo dal sistema classifica l'unità come trasformatore flyback, che viene utilizzato per far funzionare una lampada al plasma o un moltiplicatore di tensione. In generale, il convertitore e il circuito di controllo devono essere isolati su un convertitore flyback. Il controllo della modalità corrente è essenziale per stabilizzare la potenza erogata. I segnali per il controllo della modalità di tensione vengono creati utilizzando un fotoaccoppiatore sul circuito o utilizzando un avvolgimento della bobina aggiuntivo. La regolazione delle modalità di tensione e corrente è importante per elementi come i caricabatterie per telefoni, che richiedono un'elevata precisione che viene raggiunta utilizzando un'analisi approfondita della forma d'onda e principi di progettazione computerizzati.