Un convertidor flyback es un tipo de convertidor de voltaje de pulso con aislamiento galvánico de circuitos primarios y secundarios.
El elemento principal del convertidor flyback es un estrangulador de almacenamiento de devanados múltiples [1] (que a veces se denomina transformador , aunque los procesos que ocurren aquí y en el transformador tienen diferencias significativas).
Hay dos etapas principales en la operación del circuito: la transferencia de energía desde la fuente de energía primaria al inductor y la transferencia de energía desde el inductor al circuito secundario (circuitos secundarios).
Cuando se cierra la llave, el voltaje de la fuente de alimentación se aplica al devanado primario del inductor. En el inductor, la corriente en el devanado primario y el flujo magnético en el circuito magnético comienzan a aumentar casi linealmente y, por lo tanto, se acumula energía. La clave suele ser un transistor . La FEM inducida en el devanado secundario bloquea el diodo y no hay corriente en el devanado secundario. Cuando se abre la llave, la corriente en el devanado primario desaparece, pero el flujo magnético en el inductor no puede cambiar instantáneamente, por lo que una corriente que disminuye casi linealmente comienza a fluir en el devanado secundario, desbloqueando el diodo. Esta corriente carga el condensador y entra en la carga. En la primera etapa, la carga es alimentada únicamente por la energía recibida por el capacitor durante la segunda etapa. La frecuencia de repetición de las etapas suele estar en el rango de 20 kHz a 1 MHz [2] .
El voltaje de salida se regula cambiando la duración de los pulsos de corriente en el devanado primario. En el circuito de retroalimentación (no mostrado en los diagramas), en el dispositivo de control de teclas, se puede usar modulación de ancho de pulso (PWM) o modulación de frecuencia de pulso (PFM) [2] .
Algunos microcircuitos para tales convertidores no tienen un modulador de ancho de pulso completo (PWM, cuando la duración del pulso cambia de 50 ... 70% a 0 para cambiar el voltaje de salida) y funcionan en el modo "start-stop". Es decir, el microcircuito funciona constantemente con la máxima potencia, si el voltaje sube por encima del umbral de conmutación, el microcircuito se apaga y deja de "bombear" pulsos al transformador hasta que cae, después de lo cual comienza a funcionar nuevamente con la máxima potencia. Este modo de operación, en comparación con PWM, crea muchas interferencias , el voltaje de salida pulsa fuertemente, aumenta la carga en el condensador de suavizado, el transistor de potencia, los diodos rectificadores, pero esto no es esencial para cargar baterías , alimentando circuitos digitales.
Los convertidores flyback son muy utilizados como fuentes de alimentación para diversos equipos con una potencia de hasta 200 W: televisores, equipos de audio y vídeo, dispositivos periféricos de equipos informáticos y los propios ordenadores .
Se utilizan en lámparas de bajo consumo y lámparas LED, a excepción de los circuitos de controlador lineal más económicos .
También se utiliza en cargadores de teléfonos móviles y portátiles .
Sobre la base de los convertidores flyback, los aficionados también fabrican fuentes de corriente de soldadura inversora , ya que la característica de carga del convertidor flyback está cayendo bruscamente, lo cual es óptimo desde el punto de vista de la estabilización del arco. Pero tales convertidores se caracterizan por sus grandes dimensiones en comparación con los de avance y retroceso, por lo que no se producen en masa.
El uso generalizado de convertidores flyback ha llevado a la aparición en el mercado mundial de componentes electrónicos de microcircuitos especiales que proporcionan la construcción de convertidores flyback con un número mínimo de elementos externos (por ejemplo, microcircuitos de la serie TOPSwitch ).
Ventajas de los convertidores flyback:
Debido al hecho de que en el convertidor flyback, el estrangulador de almacenamiento está conectado a la red primaria y a la carga en diferentes momentos, se excluye la transmisión de interferencias de la red a la carga y viceversa, lo que también es una ventaja del convertidor flyback. .
Desventajas de los convertidores flyback: