מהו שנאי Flyback: עבודה ויישומיו

שנאי ה- flyback הוא סוג מיוחד של רוֹבּוֹטרִיקִים 'משפחה. ביסודו של דבר מדובר בשנאי עלייה, אך עם פוטנציאל עצום של הגברת המתח. בהשוואה לשנאי הספק, הוא קומפקטי בגודלו ונייד. אחד היישומים הנפוצים של שנאי flyback הוא בטלוויזיות צינור CRT, שם נדרש מתח גבוה מאוד בצינור התמונה. עבור קלט של 230 וולט, שנאי flyback יכול להשיג תפוקה של עד 20,000 V. כזה הוא הפוטנציאל של שנאי flyback. זה יכול אפילו לפעול במתח נמוך כמו 12 וולט או 5 וולט. היבטים קונסטרוקטיביים שונים משנאי רגיל. היישום המוקדם של שנאי ה- flyback החל משליטה בתנועה האופקית של קרן האלקטרונים בצינור קרן קתודה. עם הופעת הטכנולוגיה והמכשירים, נכון להיום ניתן אפילו להניע את שנאי flyback בעזרת דופק DC בעזרת מעגל מיישר המורכב ממכשירים אלקטרוניים כמו MOSFET .

מהו שנאי Flyback?

הַגדָרָה: ניתן להגדיר שנאי flyback כמכשיר להמרת אנרגיה המעביר אנרגיה מחלק אחד של המעגל לחלק השני בהספק קבוע. בשנאי flyback, המתח מוגבר לערך גבוה מאוד בהתבסס על היישום. זה נקרא גם שנאי יציאת קו, שכן מתח קו המוצא מוזר לחלק השני של המעגל. בעזרת ה- תיקון מעגל, את סלילה ראשוני של השנאי ניתן להניע על ידי מעגל DC.

שנאי Flyback

לְעַצֵב

כמו שנאי קונבנציונאלי, שנאי flyback שונה בעיצוב וביישום. בשנאי קונבנציונאלי, יש להאכיל את הראשוני במתח זרם חילופין, המועבר למעלה או למטה על בסיס מספר הסיבובים. מתח המוצא של השנאי המקובל מוגבל אך יכול לשמש ליישומים שונים.

עיצוב שנאי Flyback

בשנאי זבוב, הפיתול העיקרי לא צריך להתרגש על ידי מתח AC אלא יכול להתרגש אפילו עם כניסת דופק DC. קלט הדופק DC יכול להיות בעל דירוג נמוך כמו 5 וולט או 12 וולט, אותו ניתן להשיג אפילו ממחולל פונקציות. מתח ה- DC מומר לדופק DC עם מעגל מיישר. מתח המוצא בשנאי קונבנציונאלי הוא מתח AC טהור.

אבל במקרה של שנאי ה- flyback, הוא של הקשת שנוצרה, שהיא במתח גבוה מאוד. לא ניתן להעביר מתח יציאה זה למרחקים ארוכים, אך הוא יכול להשתמש רק ביישומים ספציפיים כמו SMPS או צינור CRT. הליבה של שנאי ה- flyback דומה לשנאי המקובל אך בגודל קומפקטי.

מדוע קוראים לו שנאי Flyback?

השם flyback הוטבע עקב יישום שנאי flyback בצינור CRT. ניתן להניע שנאי flyback עם מתח נמוך מאוד. כאשר סלילה ראשונית של השנאי מתרגשת עם מתח שיניים, בעל ערך נמוך, בשל אופיו של צורת הגל של השיניים, הוא מקבל אנרגיה ונטול אנרגיה במהירות. בשל כך, הקורה על ה- CRT מוטסת חזרה מימין לשמאל. עם מאפיין מוזר זה שמתקבל עקב תפקוד השנאי, הוטבע השם כשנאי זבוב.

מעגל שנאי Flyback

תרשים המעגל עבור שנאי ה- flyback מוצג להלן. כפי שמוצג, L1 ו- L2 הם סיבובי הפיתולים. באופן כללי, עבור שנאי flyback L2 הוא גבוה מאוד מ- L1, מכיוון שהוא בעצם שנאי מדרגה. הקבל בצד הקלט מסופק כדי לשמור על קבוע המתח. המתג SW משמש לתיקון מתח הכניסה.

מעגל שנאי Flyback

הדיודה D משמשת לשמירה על הזרימה החד כיוונית של הזרם המשני. הקבל בצד המשני מסופק לשמירה על מתח המוצא הקבוע. Vin הוא מתח הכניסה ו- Vout הוא מתח המוצא. מוסכמות הנקודות המוצגת במעגל מרמזת על השראות שווה ערך לתוסף לליבה הכוללת של השנאי.

קשת שנאי Flyback

מתח המוצא של השנאי הוא בעל ערך גבוה אפילו עד 10 עד 20 קילו וולט. המתח הגבוה אינו אופייני לסינוסי אלא הוא בצורת קשת. קשת נוצרת באוויר כאשר שני גופים מוליכים מאוד ממוקמים בסמוך. האוויר שביניהם מיונן והקשת נוצרה. הרעיון זהה בכל פעם שמפסק מופעל אנרגיה, מפעיל את המבודד או את תופעת הקורונה.

שנאי Flyback מתפתל

על מנת להשיג מתח גבוה מאוד בצד המשני, הסיבובים המשניים גדולים מאוד בהשוואה לסיבובים ראשוניים. הפיתולים עשויים בדרך כלל מנחושת. וכמו בשנאי קונבנציונאלי, הפיתולים מבודדים כהלכה זה עם זה. בידוד נציץ משמש בדרך כלל לספק את הבידוד. ביישומים מסוימים כמו SMPS וממירים נעשה שימוש גם בבידוד נייר. שלא כמו שנאי קונבנציונאלי, שום שמן אינו משמש למטרות בידוד או התנגשות. הפיתולים הם בדרך כלל דקים בגודלם, ומכאן שהאובדן והיעילות המתפתלים משתפרים.

כיצד לבדוק שנאי Flyback?

ניתן לבדוק שנאי זה בהיבטים שונים. כדי לבדוק אם ישנה תקלה בפיתול, נעשה שימוש בבוחן שנאי פוטנציאלי המופעל באמצעות קו כדי לבדוק את התקלות. במקרה של סלילה פתוחה, הבוחן יציין עכבה גבוהה מאוד בצד המתפתל, ובמקרה של קצר חשמלי, העכבה תהיה נמוכה יחסית.

אינדיקציה אחת זו לתקלות מפותלות. במבחנים האחרונים תצוגה גרפית תציין גם את בריאות המתפתל. עבור תקלות בקבל, זו תהיה פעולה רועשת. בצד המוניטור יופיע רעש כמו טיקטק. זה קורה לפתיחת הקבל. במקרה של קיצור הקבל, התצוגה תהיה ריקה. זה יראה מצמוץ כוח. במקרים כאלה, יש להחליף את הקבל.

בעיות נפוצות אחרות בשנאי הן קיצור פיתולים, סדקים בליבה, קשת חיצונית לקרקע וכו '. ניתן לבדוק את כל הבעיות באמצעות בודק קו. ניתן להשתמש במולטימטר משותף גם כדי לבדוק את המשכיות המעגל ולמדוד את המתח בכל נקודה.

שנאי Flyback עובד

עקרון העבודה של שנאי ה- flyback זהה לשנאי המקובל למעט היבטי התכנון שלו. כפי שמוצג בתרשים המעגל, כאשר סלילה ראשונית של השנאי מתרגשת עם צורת גל מנסורת במתח נמוך, הסלילה הראשונית מפעילה אנרגיה.

כפי שמוצג בצורות הגל, כאשר הסלילה הראשונית מפעילה אנרגיה, ההשראה הראשונית מפתחת זרם רמפה כפי שמוצג בתרשים. כאשר זרם הרמפה מגיע לשיאו, צורת הגל החוזרת מפתחת פוטנציאל גבוה. מה שמושרה בצד המשני. הדיודה בצד המשני מונעת את הטסת הרמפה בצד האחורי.

הזרם המשני עוקב אחרי רמפה למטה, הזמן בו המתח מגיע לנקודת הברך. בשלב זה מתקבל מתח גבוה בצד המשני. אך מכיוון שהוא לא יכול להיות בעל אופי זרם חילופין, הוא עוקב אחר מבנה דמוי קשת בעל פוטנציאל גבוה מאוד אשר כולם מכוונים את קרן האלקטרונים לכיוון מסוים אחד. ביישומים כמו SPMS, הפוטנציאל השני הוא פחות, אך עיקרון ההמרה להמיר את ה- AC המשני במצב מיתוג. בהתבסס על אופי צורת הגל, ניתן אפילו לסווג את הפעולה כמצב פעולה רציף או לא רציף.

מעגלי צורות גל

בניית שנאי ה- flyback כוללת סלילה ראשונית, סלילה משנית וליבה. במקרה שהוא מתרגש מאספקת DC, הוא מורכב גם מיחידה מתקנת. באופן כללי, הפניות הראשוניות המתפתלות הן פחות מפניות המתפתלות המשניות. הפיתולים עשויים נחושת ומבודדים זה מזה. טכניקות הפיתול זהות לשנאי המקובל.

הפיתולים ממוקמים מעל הליבה ויוצרים סדרה של מעגלים מגנטיים. זה מאפשר לשנאי לעמוד במתח רב יותר במפרט הספק נמוך. רגל הליבה היא במימדים שווים משני הצדדים והסלילה מוקפת מעל הליבה. הוא יוצר את המעגל המגנטי להיות תוסף באופיו.

יישומים

ה יישומי שנאי flyback כלול את הבאים.

• צינור CRT
• SPMS
• טכנולוגיות כוח DC-DC
• טעינת סוללה
• טלקום
• יישומים סולאריים

לפיכך, זה הכל בערך סקירה כללית של שנאי ה- flyback . ראינו את עקרון ההפעלה ואת התכונות של שנאי ה- flyback. בשל הופעת הטכנולוגיה, היא צברה יישומי ענק, בעיקר בתחום האנרגיה המתחדשת. היבט מעניין אחד היה לחקור את המתח המשני של שנאי flyback, שהוא בעל פוטנציאל עצום ואחסון לטעינה של יחידות סוללות עם קבוע זמן נמוך. ניתן לשנות את הקבל על המתפתל המשני בכדי להשיג זאת.