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Convertidor Flyback

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Un convertidor flyback es un dispositivo eléctrico con la capacidad para generar un voltaje de salida DC que puede ser mayor que o menor que la entrada de CC. Si un convertidor buck, que pasos de voltaje está conectada con un convertidor, que pasos a tensión el resultado es un convertidor buck-boost. Como su nombre lo indica, el convertidor buck-boost puede bajar o aumentar su voltaje de entrada y es la base del convertidor flyback. El convertidor flyback difiere de un convertidor buck-boost ya que utiliza un inductor acoplado, o un transformador flyback para aislamiento eléctrico entre la entrada y salida. Este video se ilustra la construcción de un convertidor flyback e investigar como efectos de cambio de condición de funcionamiento del convertidor su salida.

Para entender cómo funciona un convertidor flyback, comienzan con un convertidor del buck en serie con un convertidor. Los interruptores en este circuito se encienden y apaga por una señal modulada de ancho de pulso. La carga en la salida del convertidor buck es un sumidero de corriente, que a su vez es la entrada del convertidor boost. En este circuito, el convertidor debe invertirse por lo que la dirección de la corriente a través del fregadero actual es consistente con el funcionamiento de cada etapa. Como resultado, el convertidor en cascada tiene una polaridad de salida que es invertida respecto a su entrada. El circuito puede simplificarse a esta configuración de convertidor buck-boost. Cuando el interruptor está cerrado, la fuente de tensión conduce corriente por el inductor. Esta corriente aumenta linealmente con el tiempo y crea un campo magnético que almacena energía en el inductor. En este momento, el diodo se invierte sesgado y no llevar a cabo, tan sólo que el condensador suministra energía a la carga. Cuando el interruptor está abierto, corriente por el inductor debe continuar en la misma dirección causando el inductor a la polaridad inversa. Ahora el diodo llega a ser parcial hacia adelante y el inductor puede entregar energía a la carga mientras que en el mismo tiempo de carga del condensador. Cuando el interruptor se cierra de nuevo, el ciclo se repite. Reemplazando el inductor con un inductor acoplado o flyback transformador, proporciona aislamiento eléctrico entre la entrada y salida que es necesaria cuando el terreno a los lados de la fuente y la carga debe estar separada. Poner el interruptor de la parte superior de la fuente de tensión en la parte baja, simplifica la demanda eléctrica en el interruptor y el circuito que conduce. Finalmente, invertir la polaridad del acoplamiento inductor o transformador flyback y el sentido del diodo, permiten que la polaridad de la salida para que coincida con la entrada. El resultado es el convertidor flyback básica. Ahora que tenemos ver cómo obtener el convertidor flyback de la cascada de un convertidor buck y boost, vamos a investigar cómo cambia su comportamiento con diferentes condiciones de operación.

La salida en este experimento está limitado a 50 volts DC o menos. Utilice sólo los ciclos de trabajo especificado, voltajes de entrada de frecuencias y las cargas. Estos uso de experimentos potencia polo del sistema Rel alta tablero con interruptor de apagado S90, enchufe la fuente de señal conector J90. Coloque el pulso con modulación puentes selección J62 y J63 en la posición de lazo abierto. Ajustar la fuente a 16 voltios, pero no conecte su salida a la placa de poste de potencia. A continuación, construir el circuito del convertidor flyback con el MOSFET inferior y la placa magnética de flyback. Ajuste la resistencia de carga de 10 ohmios. Luego conectar el potenciómetro del tablero entre bornes V2 + y com Ponga el interruptor selector Banco S30 como sigue PWM MOSFET de abajo usar PWM a bordo y cambiar la carga apagado. Conectar sonda diferencial del osciloscopio entre la puerta y la fuente del MOSFET inferior. Encienda el interruptor S90 y observar la señal de conmutación que enciende y apaga el MOSFET. Establecer RV60 para producir una frecuencia de conmutación de 100 kilociclos. Ajuste el potenciómetro de relación de deber RV64 así que los pulsos tienen un tiempo de cinco microsegundos.

En primer lugar, conecte una punta de prueba regular entre la puerta y la fuente del MOSFET inferior. Conecte la sonda diferencial a través de la carga y la fuente de entrada V1 + y com. La tensión de salida es una onda triangular por el inductor y el condensador alternativamente suministro de corriente a la carga. El voltaje de la fuente de gate de lo MOSFET es un tren de pulsos digital. Medir el valor medio de la tensión de salida y el tiempo de la puerta al voltaje de la fuente y luego registrar la corriente de entrada y de lecturas de voltaje. Repita esta prueba con las secuencias de pulso en un tiempo de una microsegundos 2.5 y cuatro que corresponden a las relaciones de trabajo de 0.1, 0.25 y 0.4, respectivamente. Cuando el interruptor está cerrado, la energía es almacenada en el inductor cuando el interruptor está abierto, energía es disipada en la carga. Idealmente, la salida aumenta con la relación de trabajo sin embargo, para el servicio de ratios por encima de 0,5, energía almacenada es mayor que la energía disipada, dando por resultado la posible saturación del núcleo. Para evitar el almacenamiento de energía residual, convertidores flyback no se funcionan sobre una relación de deber de 0,5.

Conecte una sonda alcance regular para canalizar tres del osciloscopio. Este sondeo entre CS1 y com para medir la corriente de entrada del clip. Observar la puerta a la fuente de señal de conmutación mientras potenciómetro RV60 para producir una frecuencia de 70 kilociclos. Conecte la fuente de alimentación a la entrada de terminales V1 + y com observa la forma de onda actual entrada y medir la entrada media y tensión de salida. Se registra la relación entre frecuencia y duty así como las lecturas de corriente y voltaje de entrada la fuente de CC. Repita esta prueba después de ajustar la RV60 a una frecuencia de conmutación de 50, 30 y 10 kHz con la relación del ciclo de deber fijada en 0,5. A medida que la frecuencia disminuye, la ondulación de salida aumenta porque el capacitor carga y descarga de las épocas también aumento.

Convertidores Flyback se suelen utilizar en fuentes de alimentación aisladas donde el resultado debe ser aislado galvánicamente de la entrada. Prevención de daños en caso de fallo en circuito y protegiendo a los usuarios de voltajes peligrosos. Cargadores del teléfono celular conversión la fuente principal de CA de 120 voltios a un voltaje de C.C. interno que se convierte en la entrada a un convertidor flyback. El convertidor flyback genera a su vez una salida de 5 voltios para el conector USB que se conecta a un teléfono celular y lo cobra. Aislamiento galvánico en el convertidor flyback protege el teléfono celular y el usuario del contacto con la fuente de CA de 120. Por el contrario, el teléfono celular probablemente usa un convertidor buck para reducir 5 volts del cargador nominal 3,6 voltios de su batería de iones de litio. Para estos seguros bajos voltajes, aislamiento no es necesario. El tubo de rayos catódicos en y más viejo televisión o monitor de la computadora utiliza un haz de electrones para encender fósforos en la pantalla. La unidad de deflexión horizontal de los monitores de tubo a menudo incorpora convertidores flyback en el paso de modo de funcionamiento. El convertidor flyback genera el alto voltaje que controla este haz y lo mueve para pulsar puntos solicitadas en la pantalla.

Sólo ha visto la introducción de Zeus a los convertidores flyback. Ahora usted debe entender cómo el convertidor flyback se relaciona con aumentar y convertidores buck y cómo su comportamiento varía con la condición de funcionamiento. Gracias por ver.

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