Máy biến áp flyback là một loại đặc biệt của máy biến áp ' gia đình. Về cơ bản, nó là một máy biến áp nâng cấp, nhưng có tiềm năng tăng điện áp rất lớn. So với máy biến áp, nó có kích thước nhỏ gọn và cơ động. Một trong những ứng dụng phổ biến của máy biến áp flyback là trong TV ống CRT, nơi yêu cầu điện áp rất cao trong ống hình. Đối với đầu vào là 230 V, một máy biến áp flyback có thể thu được đầu ra lên đến 20.000 V. Đó là tiềm năng của máy biến áp flyback. Nó thậm chí có thể hoạt động với điện áp thấp như 12 V hoặc 5V. Các khía cạnh cấu tạo khác với máy biến áp thông thường. Ứng dụng ban đầu của máy biến áp flyback bắt đầu bằng việc điều khiển chuyển động ngang của chùm điện tử trong ống tia âm cực. Với sự ra đời của công nghệ và thiết bị, hiện nay máy biến áp flyback thậm chí có thể được cung cấp năng lượng bằng xung DC với sự trợ giúp của mạch chỉnh lưu bao gồm các thiết bị điện tử như MOSFET .
Flyback Transformer là gì?
Định nghĩa: Máy biến áp quay ngược có thể được định nghĩa là một thiết bị chuyển đổi năng lượng truyền năng lượng từ một phần của mạch sang phần kia với công suất không đổi. Trong một máy biến áp flyback, điện áp được nâng lên một giá trị rất cao dựa trên ứng dụng. Nó còn được gọi là biến áp đầu ra đường dây, vì điện áp đường dây đầu ra được cấp cho phần khác của mạch. Với sự giúp đỡ của cải chính mạch, cuộn sơ cấp của máy biến áp có thể được dẫn động bởi một mạch điện một chiều.
Flyback Transformer
Thiết kế
Giống như máy biến áp thông thường, máy biến áp flyback khác về thiết kế và ứng dụng. Trong máy biến áp thông thường, cuộn sơ cấp phải được cấp điện áp xoay chiều, điện áp này được tăng hoặc giảm dựa trên số vòng dây. Điện áp đầu ra của máy biến áp thông thường bị hạn chế nhưng có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau.
Thiết kế biến áp Flyback
Trong máy biến áp quay ngược, cuộn sơ cấp không cần được kích thích bằng điện áp xoay chiều nhưng có thể được kích thích ngay cả với đầu vào xung DC. Đầu vào xung DC có thể có định mức thấp như 5 V hoặc 12 V, có thể nhận được ngay cả từ bộ tạo chức năng. Điện áp một chiều được biến đổi thành xung DC bằng mạch chỉnh lưu. Điện áp đầu ra trong máy biến áp thông thường là điện áp xoay chiều thuần túy.
Nhưng trong trường hợp của máy biến áp flyback, nó là hồ quang hình thành, có điện áp rất cao. Điện áp đầu ra này không thể truyền đến khoảng cách xa mà chỉ có thể sử dụng cho các ứng dụng cụ thể như SMPS hoặc ống CRT. Phần lõi của máy biến áp flyback tương tự như máy biến áp thông thường nhưng có kích thước nhỏ gọn.
Tại sao nó được gọi là Flyback Transformer?
Tên gọi flyback được đặt ra do ứng dụng của máy biến áp flyback trong ống CRT. Một máy biến áp flyback có thể được cung cấp năng lượng với điện áp rất thấp. Khi cuộn sơ cấp của máy biến áp được kích thích với điện áp răng cưa, có giá trị thấp, do bản chất của dạng sóng răng cưa, nó được đóng điện và khử năng lượng nhanh chóng. Do đó, chùm tia trên CRT bị bay ngược từ phải sang trái. Với đặc tính đặc biệt này có được do hoạt động của máy biến áp, cái tên này đã được đặt ra là máy biến áp quay ngược.
Mạch biến áp Flyback
Sơ đồ mạch cho máy biến áp flyback được hiển thị bên dưới. Như hình vẽ, L1 và L2 là lượt của các cuộn dây. Nói chung, đối với máy biến áp flyback, L2 rất cao hơn L1, vì về cơ bản nó là máy biến áp bậc thang. Tụ điện ở phía đầu vào được cung cấp để duy trì điện áp không đổi. Công tắc SW dùng để chỉnh lưu điện áp đầu vào.
Mạch biến áp Flyback
Diode D được sử dụng để duy trì dòng một chiều của dòng điện thứ cấp. Tụ điện ở phía thứ cấp được cung cấp để duy trì điện áp ra không đổi. Vin là điện áp đầu vào và Vout là điện áp đầu ra. Quy ước dấu chấm được hiển thị trong mạch ngụ ý điện cảm tương đương phụ gia nối tiếp của nó đối với lõi tổng thể của máy biến áp.
Arc Flyback Transformer
Điện áp đầu ra của máy biến áp có giá trị cao thậm chí lên đến 10 đến 20 kV. Điện áp cao có bản chất không phải là hình sin mà có dạng hồ quang. Một vòng cung được hình thành trong không khí khi đặt hai vật thể dẫn điện cao gần đó. Không khí ở giữa bị ion hóa và hình thành hồ quang. Khái niệm này giống nhau bất cứ khi nào một cầu dao được cấp điện, bộ cách ly được vận hành, hoặc hiện tượng hào quang.
Flyback Transformer Winding
Để thu được hiệu điện thế rất lớn ở phía thứ cấp thì số vòng dây thứ cấp rất lớn so với vòng dây sơ cấp. Các cuộn dây thường được làm bằng đồng. Và giống như trong một máy biến áp thông thường, các cuộn dây được cách điện thích hợp với nhau. Mica cách nhiệt thường được sử dụng để cung cấp cách nhiệt. Trong một số ứng dụng như SMPS và bộ chuyển đổi, cách điện bằng giấy cũng được sử dụng. Không giống như một máy biến áp thông thường, không có dầu được sử dụng cho mục đích cách điện hoặc cuộn dây. Các cuộn dây nói chung có kích thước mỏng, do đó suy hao và hiệu quả của cuộn dây được cải thiện.
Làm thế nào để kiểm tra một máy biến áp Flyback?
Máy biến áp này có thể được thử nghiệm ở nhiều khía cạnh khác nhau. Để kiểm tra xem có bất kỳ lỗi nào trong cuộn dây hay không, một máy đo điện thế hoạt động trên đường dây được sử dụng để kiểm tra các lỗi. Trong trường hợp cuộn dây hở, người thử nghiệm sẽ chỉ ra trở kháng rất cao ở phía cuộn dây và trong trường hợp ngắn mạch, trở kháng sẽ tương đối thấp.
Đây là một dấu hiệu của lỗi cuộn dây. Trong những thử nghiệm gần đây, màn hình đồ họa cũng sẽ cho biết độ khỏe của cuộn dây. Đối với các lỗi trong tụ điện, nó sẽ là một hoạt động ồn ào. Một tiếng ồn như tic-tac sẽ xuất hiện trên mặt màn hình. Điều này xảy ra đối với việc mở tụ điện. Trong trường hợp ngắn tụ điện, màn hình sẽ trống. Nó sẽ hiển thị một nhấp nháy điện. Trong những trường hợp như vậy, tụ điện cần được thay thế.
Các sự cố thường gặp khác ở máy biến áp là chập cuộn dây, nứt lõi, phóng điện từ bên ngoài xuống đất, v.v ... Tất cả những sự cố này đều có thể được kiểm tra thông qua máy đo vận hành đường dây. Một đồng hồ vạn năng thông thường cũng có thể được sử dụng để kiểm tra tính liên tục của mạch và đo điện áp tại mỗi điểm.
Flyback Transformer làm việc
Nguyên lý làm việc của máy biến áp flyback giống như máy biến áp thông thường ngoại trừ các khía cạnh thiết kế của nó. Như trong sơ đồ mạch điện, khi cuộn sơ cấp của máy biến áp được kích thích với dạng sóng răng cưa hạ áp thì cuộn sơ cấp được cấp điện.
Như thể hiện trong các dạng sóng, khi cuộn dây sơ cấp được cấp điện, cuộn cảm sơ cấp tạo ra dòng điện dốc như trong sơ đồ. Khi dòng điện dốc đạt đến giá trị cực đại, dạng sóng phản hồi phát triển một tiềm năng cao. Mà cảm ứng ở phía thứ cấp. Diode ở phía thứ cấp ngăn chặn đường nối được bay ở phía ngược lại.
Dòng thứ cấp đi theo một đoạn dốc xuống, thời điểm mà điện áp đạt đến điểm đầu gối. Tại thời điểm này, điện áp cao thu được ở phía thứ cấp. Nhưng vì nó không thể có bản chất là AC, nó tuân theo một cấu trúc giống như vòng cung có điện thế rất cao, tất cả đều hướng chùm điện tử theo một hướng cụ thể. Trong các ứng dụng như SPMS, tiềm năng thứ hai ít hơn, nhưng nguyên tắc chuyển đổi để chuyển đổi AC thứ cấp ở chế độ chuyển mạch. Dựa trên bản chất của dạng sóng, hoạt động thậm chí có thể được phân loại là chế độ hoạt động liên tục hoặc không liên tục.
Dạng sóng mạch
Cấu tạo máy biến áp quay ngược bao gồm cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp và lõi. Trong trường hợp nó được kích từ nguồn cung cấp DC, nó cũng bao gồm một bộ chỉnh lưu. Nói chung, số vòng của cuộn sơ cấp ít hơn số vòng của cuộn thứ cấp. Các cuộn dây được làm bằng đồng và cách điện với nhau. Kỹ thuật quấn dây giống như máy biến áp thông thường.
Các cuộn dây được đặt trên lõi tạo thành một loạt các mạch từ. Điều này cho phép máy biến áp chịu được nhiều điện áp hơn ở các thông số kỹ thuật công suất thấp. Chân lõi có kích thước bằng nhau ở cả hai bên và cuộn dây được bao quanh lõi. Nó tạo thành mạch từ có tính chất phụ gia.
Các ứng dụng
Các ứng dụng máy biến áp flyback bao gồm những điều sau đây.
- Ống CRT
- SPMS
- Công nghệ nguồn DC-DC
- Sạc pin
- Viễn thông
- Ứng dụng năng lượng mặt trời
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về máy biến áp flyback . Chúng ta đã xem nguyên lý hoạt động và đặc tính của máy biến áp flyback. Do sự ra đời của công nghệ, nó đã đạt được những ứng dụng to lớn, đáng chú ý nhất là trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Một khía cạnh thú vị sẽ nghiên cứu điện áp thứ cấp của máy biến áp flyback, có tiềm năng rất lớn và được lưu trữ để sạc các đơn vị pin với thời gian không đổi. Tụ điện trên cuộn thứ cấp có thể được sửa đổi để đạt được điều này.
