Jos malo o flyback...
Postoje nekoliko tipicnih nacina gradje flyback-a:
-
Samooscilujuci, koji je tipican bloking oscilator, blago modifikovan radi kontrole izlaznog napona.
Najjednostavniji je oblik flybacka koji moze imati samo jedan tranzistor u svojoj konstrukciji.
Pomocnim namotajem na primarnoj strani, vracena je ka bazi tranzistora jaka pozitivna povratna veza, koja daje uslov samooscilovanja.
Pomocni namotaj uzima deo snage impulsa primara za pobudu baze, pa stoga dovoljno struje nije problem, tako da je takav nacin povoljan za pobudu visokonaponskih tranzistora namenjenih za horizontalne otklonske stepene, ciji je indeks strujnog pojacanja veoma mali (tipicno oko 5), i kome je potrebna veca bazna struja.
Bez obzira na malo strujno pojacanje, takvi tranzistori se rado biraju za jednostavni flyback, jer imaju impozantan probojni napon Uce-v (reda 1500V), takodje veliki inverzni probojni napon deonice baza-emiter (>-12V), mogu podneti velike struje baze, takodje i povelike kolektorske struje.
Takav tranzistor, ciji je inicijalni konstruktor firma Philips (BU108), a koja je tada primenila novu metodu drive baze koja koristi negativan napon na bazi radi brzog uklanjanja slobodnih nosilaca iz regiona baza emiter, ucinila je ovakvu ovakvu gradju tranzistora, i takav drive revolucionarnim.
I do dana danasnjeg, tako konstruisani BJT, sa takvom pobudom je ostao nezamenljiv za visokonaponske aplikacije.
Rad takvog flyback izgleda ovako:
Nekakvim otpornikom dovoljno velikog otpora se inicira mala struja baze, tek dovoljna da malo otvori tranzistor, tranzistor provede, uspostavljajuci neku malu struju primarnog namotaja.
Na namotaju za povratnu vezu se indukuje dodatna bazna struja, koja izazove jos bolje otvaranje tranzistora, zbog cega jos poraste struja baze, i ceo se proces za delic mikrosekunde "zakljuca" u stabilno stanje, gde je tranzistor maksimalno otvoren, primar prakticno napojen punim naponom napajanja, i u primaru struja pocinje da narasta po uobicajenom zakonu promene I=U/L*dT. Pojava je kumulativna, i veoma brzo uspostavlja stabilno stanje provodjenja tranzistora.
Ovo stanje je impuls flyback-a.
Sve vreme dok narasta magnetno polje u jezgru, postoji snazna struja baze tranzistora koja ga "drzi" u stanju Uce-sat.
Magnetno polje u jezgru ne moze narasati beskonacno, i posle izvesnog vremena, u trenutku kada jezgro "dodirne" zasicenje, svi namotaji istovremeno izgube dotada postojecu KEMS, pa i namotaj koji je napajao bazu tranzistora. Smanjenjem struje baze, pocinje opadati i kolektorska struja, sa njom i magnetno polje jezgra.
KEMS se ponovo pojavljuje (zbog izlaska jezgra iz zasicenja) sa trenutno promenjenim polaritetom u suprotan od prethodnog, gde sada struja baze ima suproitan polaritet, "isisavajuci" snazno slobodne nosioce iz regiona baza-emiter, cime tranzistor stice mogucnost "izdrzavanja" veoma visokog napona izmedju kolektora i emitora (typ. 1,5KV).
Ta pojava "isisavanja" nosilaca traje veoma kratko, i u stvarnosti je slicna pojavi recoverry struje diodne deonice baza-emiter, cemu je pridruzena i recoverry struja diodne deonice kolektor-baza, takodje i struja punjenja "milerovog" kapaciteta kolektor -baza.
Pojava zatvaranja tranzistora je kumulativna, traje nekoliko delova mikrosekunde, i tranzistor cvrsto biva "zakljucan" u zakocenom stanju.
To je pauza flyback.
Energija jezgra se prazni u sekundare, i kada je nestane iz jezgra,nestace i negativni napon baze, pa igra moze poceti ponovo od pocetka.
Manipulacijom negativnim naponom baze (pomocu raznih kombinacija zener dioda otpornika, tranzistora, optokaplera), mozemo uticati na trenutak uspostavljanja novog impulsa, i time stabilisati izlazni napon (cija se vrednost u srazmeri sa prenosnim odnosima namotaja, inace preslikava i na namotaj za drive baze).
Ovakvi pretvaraci imaju nekoliko stvarno fascinantnih osobina:
Zbog toga sto rade uvek sa "dodirivanjem" tacke zasicenja jezgra, najtolerantniji su prema losoj konstrukciji transformatora, a i ostatka sklopa.
Naime, takav flyback ce se uvek automatski prilagoditi velicini induktiviteta primara i velicini procepa jezgra, menjajuci trajanje provodnog stanja.
Induktivitet primara i procep jezgra se dobijaju veoma slozenim proracunima, sa znatnim iterativnim naknadnim korekcijama, i obicno su prava "kost u grlu".
No, samooscilujuci flyback, koji komutira pomocu zasicenja jezgra, ostavlja prostor za veoma neiskusne konstruktore, koji mogu potpuno empirijski doci do podataka transformatora, i u vecini slucajeva ce odmah uspesno raditi.
Tako prilagodljiv spoj, postao je veoma omiljen kod amaterskih konstrukcija, gde ne postoje neki posebno strogi zatevi o KKD, EMI, i gabaritima.
Primera radi, moze vam puci jezgro transformatora (usled nekog, nebitno kog, razloga), gde ce procep znatno porasti, a induktivitet primara bitno opasti, sto bi bilo "smrtonosno" za vecinu pretvaraca, ali ovakav flyback ce samo podici radnu frekvenciju (skratiti period provodjenja), i tim se trenutno prilagoditi novom stanju transformatora. Izgubice deo KKD, vise se zagrevati, ali ce i dalje raditi...
U kombinaciji sa "mocnim" tranzistorom za horizontalne otklonske stepene (cije su granicne osobine impoznatne), i takvom prilagodljivoscu, ovakva konstrukcija flyback predstavlja jednu od najrobustnijih jednostavnih konstrukcija pretvaraca.
Slicne osobine samoprilagodjavanja ima i kod teskih preopterecenja, sto cesto ostavlja dovoljno vremena za topljivi osigurac na izlazu (to vec zavisi od konkretne konstrukcije).
Predstavnik je "voltage mode" flyback.
Stabilnost napona mu je pristojna, takodje i KKD.
Veoma losa "light-load" regulacija.
"Smtonosne" pojave za takav pretvarac su: prekid ili proboj izlazne diode, gubljenje kapaciteta izlaznog elko, ne sme raditi u praznom hodu (mora imati "bleeder" otpornik, tj. izvesno opterecenje da nikad ne bi bio u praznom hodu), bilo koji kvar na primarnoj strani, i dugotrajan kratki spoj (gde obicno otkaze izlazna dioda, pa se svede na prvi slucaj)...
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-
Samooscilujuci flyback sa "current mode" regulacijom
Nema se mnogo toga dodatno reci u odnosu na prethodni, osim sto ima znatno bolji odziv i regulaciju, manje gubitke u jezgru i tranzistoru, jer se merenjem struje primara provodni period prekida pre zasicenja transformatora.
Otporniji je na preopterecenje od prethodnog, i takodje je "samoprilagodljiv".
Predstavlja znatno poboljsanje prethodne gradje.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-
Flyback kod koga je oscilovanje prinudno odredjeno spoljnim kontrolnim kolom
Ima ih mnogo vrsta: diskretnih, sa kontrolnim IC, sa oba moda rada (votage, current), kvazirezonantnih, itd.. itd...
Toliko razlicitih vrsta ima, i do te mere su unapredjivani, da bi mi bilo potrebno nedeljama da pisem, a da pri tom ne obuhvatim ni polovinu konstukcija (mozda i manje).
Oni su najunapredjeniji oblik fluback-a, pogotovo kada imaju kontrolni IC.
Vec je stari TDA4601 (veoma proveren) bio kvazirezonantni IC (samo se taj naziv nije u to vreme cesto pominjao, vec je omasovljen sa "najezdom" rezonantnoh pretvaraca), sa fantasticnom zastitom od kratkog spoja, odlicnom "light-load" regulacijom , current-mode bez upotrebe shunt otpornika koji je odnosio deo snage i kvario drive. Simulacijom kolektorske sruje je u tom IC napravljen current-mode. Cena mu je reda 300din, a za taj novac pruza impozantne karakteristike. Njegov naslednik za kontrolu mosfeta je bioo TDA4605, podjednako dobar IC, ali manje robustan (zbog upotrebe "neznijeg" mosfeta).
Paralelno njemu je koriscena superjevtina serija UC384x (reda 50 dinara), sa losijim osobinama, ali takodje izuzetno pouzdan IC.
Razliku u ceni u potpunosti opravdava i razliku u kvalitetu rada flyback (TDA4601 vs UC384x).
Posle ova dva tipicna predstavnika flyback IC, pojavilo se mnogo novih vrsta, cak i sa MCU jezgrom unutar IC (poput ICE 1QS01), no ovi stari se i dan danas rado upotrebljavaju.
Veoma niska cena kontrolnih IC je skoro u potpunosti potisnula izradu samooscilujucih, tako da su se oni odrzali u relativno malom broju ekstremno jevtinih, visokoserijskih, i niskozahtevnih aplikacija (kineski punjaci mobilnih telefona i sl..)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ne treba bezati od kontrolnih IC. Uprkos zahtevnijem racunanju transformatora, pruzaju najbolje sto se moze izvuci iz fluback-a.
Kao favorite za home-made flyback, preporucujem za bipolarni sw. tranzistor TDA4601A, a za mosfet L6565A.
Kao apsolutnog favorita po robustnosti stavljam TDA4601, jer koristi mocni BJT poput BU508 ili sl..
Oba su veoma napredni IC sa veoma pristojnom cenom, namenjeni bas za flyback (UC384x su multinamenski, poput MC34063).
http://www.proelectronic.rs/IC-TDA4601D-TDA4601D-7355.htm
http://www.proelectronic.rs/IC-L6565-8pina-L6565-DIP8-4601.htm
Toliko o tome, i evo "iskopao" sam nesto izvrsne literature:
http://www.google.com/url?sa=t...v.1355534169,d.Yms&cad=rja
http://www.google.com/url?sa=t...bQ&bvm=bv.1355534169,d.Yms
http://www.google.com/url?sa=t...IQ&bvm=bv.1355534169,d.Yms
http://www.google.com/url?sa=t...mg&bvm=bv.1355534169,d.Yms
http://www.google.com/url?sa=t...3g&bvm=bv.1355534169,d.Yms
http://www.google.com/url?sa=t...wQ&bvm=bv.1355534169,d.Yms
Ovim zavrsavam pisanje o flyback.
I pored obecanja za komentar o "hickup" zastitama kod flyback, necu o tome pisati, jer mi vreme ne dozvoljava, no sve o tome mozete naci u vecini datasheets od kontrolnih IC, pa procitajte.
Pozdrav!
[Ovu poruku je menjao macolakg dana 28.12.2012. u 17:18 GMT+1]