Mạch flyback là gì

Mạch flyback là gì

Mạch flyback hay flyback converter là một cấu trúc liên kết cung cấp điện sử dụng cuộn cảm ghép đôi lẫn nhau, để lưu trữ năng lượng khi dòng điện chạy qua và giải phóng năng lượng khi nguồn điện bị ngắt. Mạch flyback tương tự như mạch boost về cấu tạo và hiệu suất. Tuy nhiên, cuộn sơ cấp của máy biến áp thay thế cuộn cảm trong khi cuộn thứ cấp cung cấp đầu ra. Trong cấu hình flyback, cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp được sử dụng như hai cuộn cảm riêng biệt.

Nguyên lý hoạt động của mạch flyback

Khi dòng điện chạy qua cuộn cảm bị cắt, năng lượng tích trữ trong từ trường được giải phóng do sự đổi chiều đột ngột của điện áp ở cực. Nếu một diode được đặt ở vị trí để dẫn năng lượng tích trữ đến một nơi nào đó hữu ích, thì diode đó được gọi là diode flyback. Điều này chỉ yêu cầu một cuộn dây trên cuộn cảm, vì vậy cuộn cảm sẽ được gọi là biến áp flyback. Sự sắp xếp này có đặc tính thú vị là chỉ truyền năng lượng sang phía thứ cấp của nguồn điện khi công tắc sơ cấp tắt.

Mạch flyback cơ bản sử dụng một số lượng linh kiện tương đối nhỏ. Thiết bị chuyển mạch cắt điện áp DC đầu vào và năng lượng trong cuộn sơ cấp được chuyển sang thứ cấp thông qua máy biến áp chuyển mạch. Một diode trong cuộn thứ cấp chỉnh lưu điện áp trong khi tụ điện làm mịn điện áp chỉnh lưu. Trong mạch thực tế, một mạch phản hồi được sử dụng để giám sát điện áp đầu ra.

Trong ứng dụng điển hình, thiết bị chuyển mạch như transistor được bật và tắt thường bằng tín hiệu điều chế độ rộng xung. Cực của máy biến áp thường được đảo ngược để khi transistor bật, dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp, tuy nhiên, diode thứ cấp được phân cực ngược và dòng điện không chạy trong cuộn dây này. Năng lượng được lưu trữ trong máy biến áp cho đến khi tắt MOSFET. Năng lượng được lưu trữ tạo ra dòng điện phân cực thuận diode sẽ chỉnh lưu nó để tạo ra đầu ra DC.

Ưu điểm của mạch flyback

Cuộn sơ cấp được cách ly với đầu ra.

Có khả năng cung cấp nhiều điện áp đầu ra, tất cả đều được cách ly với nguồn chính.

Khả năng điều chỉnh nhiều điện áp đầu ra với một điều khiển duy nhất.

Có thể hoạt động trên nhiều loại điện áp đầu vào

Mạch flyback sử dụng rất ít linh kiện so với các loại SMPS khác.

Biến áp Flyback

Biến áp flyback giống như hai cuộn cảm được ghép nối và do đó khác với biến áp thông thường. Flyback được thiết kế để lưu trữ năng lượng trong khi loại thông thường thì không. Ngoài ra, nó hoạt động ở tần số cao khoảng 50 kHz. Lõi của nó thường được làm bằng ferit và bao gồm một khe hở không khí không từ tính mà qua đó năng lượng được lưu trữ. Máy biến áp thông thường được làm bằng lõi sắt.

Để máy biến áp tích năng lượng trong khoảng thời gian dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp và sau này truyền năng lượng cho cuộn thứ cấp khi thiết bị đóng cắt thì hai cuộn dây thuần cảm phải được ghép từ tính.

Những lưu ý khi thiết kế mạch flyback

Tỷ lệ lượt ảnh hưởng đến dòng điện sơ cấp và thứ cấp đỉnh cũng như chu kỳ làm việc. Ví dụ, khi tỷ số vòng dây thấp, chu kỳ làm việc ngắn hơn và dòng điện trong cuộn sơ cấp sẽ tăng.

Máy biến áp thường được chế tạo tùy chỉnh vì không thể có tỷ lệ lượt hoàn hảo trên thị trường. Khi rất khó để có được một máy biến áp hoàn hảo với tỷ lệ lượt yêu cầu, tốt nhất là bắt đầu bằng cách tìm các máy biến áp có sẵn và chọn máy biến áp gần với định mức mong muốn. Tiếp theo là chọn các linh kiện để bù lại sự khác biệt nhỏ giữa điện áp yêu cầu và đầu ra máy biến áp.

Các ứng dụng của mạch flyback

Mạch flyback được sử dụng cho nhiều ứng dụng điện tử như:

Máy thu hình tiêu thụ lượng điện năng nhỏ, lên đến khoảng 250W

Nguồn điện dự phòng cho máy tính

Điện thoại di động và bộ sạc thiết bị di động

Nguồn cung cấp điện áp cao trong TV và màn hình CRT, laser, đèn pin Xenon, máy photocopy, ...

Nếu bạn đang cần gia công board mạch và đang tìm một đơn vị cung cấp dịch vụ chất lượng và giá tốt nhất trên thị trường, hãy để Điện Tử Tương Lai hỗ trợ bạn!