Импульсные преобразователи: Flyback. Обратноходовой преобразователь

27-07-2020

Сердце всех импульсных источников питания - это преобразователь напряжения. Существует достаточно много разновидностей и топологий построения преобразователей. Каждая топология имеет свои особенности, недостатки и преимущества.

Сегодня расскажем про топологию обратноходового преобразователя.

Импульсный преобразователь напряжения – это преобразователь, в котором управляющий элемент (чаще всего транзистор) работает в импульсном режиме, постоянно замыкается и размыкается. За счёт этого ток через него передаётся порциями.

Обратноходовой преобразователь (от англ. flyback converter) - одна из разновидностей и построения преобразователя напряжения.

Немного истории

Импульсные источники питания начали развиваться параллельно трансформаторным с 40-х годов прошлого века. Но производство ИИП приостановилось, потому что оно было дорогим, а сами источники получались сложными и громоздкими.

Под конец XX века с развитием транзисторов и интегральных схем, импульсная схемотехника воскресла. В 2020 году каждый житель планеты пользуется устройствами на импульсной схемотехнике. Это обыкновенные зарядки для телефонов всех мастей, телевизоры, компьютеры, светодиодные лампочки, источники бесперебойного питания... список можно продолжать бесконечно.

Как это работает

Одно из преимуществ обратноходового преобразователя в его простоте. Типовая схема преобразователя состоит из:

• электронного ключа (обычно это транзистор);

• накопительного дросселя;

• конденсатора;

• диода.

Работу Flyback преобразователя можно описать так: транзистор непрерывно закрывается и открывается. Пока транзистор открыт, течет ток и дроссель накапливает энергию. Когда транзистор закрывается, дроссель передает энергию на конденсатор и нагрузку.

Происходит это в 2 этапа.

1 этап

Транзистор замкнут, ток протекает через первичную обмотку, энергия запасается в виде магнитного поля.

2 этап

Транзистор размыкается, в первичной обмотке ток перестает течь, но запасённая в магнитном поле дросселя энергия создаёт ток на вторичной обмотке. Диод открывается, в конденсаторе накапливается энергия (для того, чтобы питать нагрузку на этапе 1 и питается нагрузка).

Преимущества обратноходового преобразователя

Из-за простоты конструкции и сравнительно небольшом количестве электронных компонентов источники питания на обратноходовом преобразователе надёжные и не дорогие.

Flyback преобразователи:

• нечувствительны к короткому замыканию на выходе;

• имеют возможность регулирования выходного напряжения в широких приделах;

• исключают передачу помех из сети на нагрузку.

Недостаток тоже есть - это ограничение по мощности, до 200Вт. Более мощные источники питания целесообразно делать по другой топологии, иначе неизбежно упадет эффективность.

Компания Бастион выпускает источники бесперебойного питания для охранно-пожарных систем по топологии Flyback. За 29 лет клиенты убедились в надёжности наших ИБП и обратноходовых преобразователей.