Elsia Tüm Dersler

Güç Elektroniği

Flyback Dönüştürücü

Şebekeden beslenen hemen her küçük adaptörün (telefon şarjı, LED sürücü, yardımcı kaynak) içinde bir flyback vardır. Buck-boost'un trafolu halidir: bobin yerine iki sargılı bir trafo (aslında kuplajlı bobin) kullanılır. Böylece hem galvanik izolasyon (giriş-çıkış arasında elektriksel kopukluk — güvenliğin temeli) hem de sargı oranıyla serbest gerilim ölçekleme kazanılır. ~150 W altındaki izoleli tasarımların varsayılan topolojisidir çünkü tek anahtar, tek diyotla kurulur.

Çalışma iki fazlıdır ve kritik nokta şudur: enerji trafodan anında geçmez, önce depolanır. Anahtar iletimdeyken primer akımı mıknatıslanma endüktansı Lm içinde doğrusal yükselir (ΔI = Vin·D/(Lm·fs)); sekonder diyotu bu sırada ters kutuplanır, yük kondansatörden beslenir. Anahtar kesilince sargı gerilimleri ters döner ("fly back"), diyot iletime girer ve depolanan enerji sekondere boşalır. Çıkış oranı: Vo = Vin·D / (n·(1−D)) — sargı oranı n ekstra bir serbestlik derecesidir.

Bedelleri de bilin: anahtar kesimdeyken üzerinde Vin + n·Vo görünür (yansıyan gerilim) — MOSFET bu yüzden girişten çok daha yüksek gerilime seçilir. Gerçek trafoların kaçak endüktansı (Llk) anahtar kapanırken gerilim sıçratır; pratikte bir RCD bastırıcı (snubber) ile sönümlenir. Kapalı çevrimde çıkış gerilimi bir PI denetleyiciyle duty'ye geri beslenir; hazır devremizdeki denetleyici 66–154 V giriş aralığında çıkışı 24 V'ta sabit tutar (hat regülasyonu).

Formüller

Vo = Vin·D / (n·(1−D))
ΔIm = Vin·D / (Lm·fs)
Vds,max ≈ Vin + n·Vo (+ Llk sıçraması)
PIV ≈ Vo + Vin/n

⚡ Bu dersi simülatörde aç — ücretsiz

Kendini Sına

Flyback dönüştürücüde enerji yüke ne zaman aktarılır?
Cevap: Anahtar kesimdeyken — önce Lm'de depolanır, sonra sekondere boşalır — Flyback "depola-boşalt" çalışır: iletimde Lm enerji depolar (diyot ters), kesimde enerji sekonder diyotu üzerinden yüke akar.
Flyback anahtarının kesimde gördüğü gerilim yaklaşık nedir?
Cevap: Vin + n·Vo (yansıyan gerilim dahil) — Kesimde primere n·Vo yansır ve giriş gerilimine eklenir; kaçak endüktans sıçraması bunun da üstüne biner.