Funzionamento e utilizzo

L'avvolgimento primario del trasformatore flyback è azionato da un interruttore da un'alimentazione CC (di solito un transistor). Quando l'interruttore è acceso, l'induttanza primaria fa sì che la corrente si accumuli in una rampa. Un diodo integrale collegato in serie con l'avvolgimento secondario impedisce la formazione di corrente secondaria che alla fine si oppone alla rampa di corrente primaria. [1]

Quando l'interruttore è spento, la corrente nel primario scende a zero. L'energia immagazzinata nel nucleo magnetico viene rilasciata al secondario mentre il campo magnetico nel nucleo collassa. La tensione nell'avvolgimento di uscita aumenta molto rapidamente (in genere meno di un microsecondo) finché non viene limitata dalle condizioni di carico. Quando la tensione raggiunge un livello tale da consentire il flusso della corrente secondaria, la corrente nell'avvolgimento secondario inizia a fluire sotto forma di una rampa discendente.

Il ciclo può quindi essere ripetuto. Se la corrente secondaria è lasciata scaricare completamente a zero (nessuna energia immagazzinata nel nucleo), allora si dice che il trasformatore funziona in modalità discontinua (DCM). Quando una certa energia è sempre immagazzinata nel nucleo (e le forme d'onda correnti sembrano trapezoidali anziché triangolari), questa è la modalità continua (CCM). Questa terminologia viene utilizzata soprattutto nei trasformatori di alimentazione.

L'avvolgimento di uscita a bassa tensione rispecchia il dente di sega della corrente primaria e, ad esempio per scopi televisivi, ha meno svolte rispetto al primario, fornendo così una corrente più elevata. Questa è una forma d'onda a rampa e pulsata che si ripete alla frequenza orizzontale (linea) del display. Il flyback (parte verticale dell'onda a dente di sega) può rappresentare un potenziale problema per il trasformatore flyback se l'energia non ha un luogo dove andare: più velocemente un campo magnetico collassa, maggiore è la tensione indotta che, se non controllata, può lampeggiare sul trasformatore terminali. L'alta frequenza utilizzata consente l'utilizzo di un trasformatore molto più piccolo. Nei televisori, questa alta frequenza è di circa 15 kilohertz (15.625 kHz per PAL, 15.734 kHz per NTSC), e le vibrazioni dal nucleo del trasformatore causate dalla magnetostrizione possono spesso essere sentite come un lamento acuto. Nei moderni display per computer, la frequenza può variare su un ampio intervallo, da circa 30 kHz a 150 kHz.

Il trasformatore può essere dotato di avvolgimenti extra il cui unico scopo è quello di avere un impulso di tensione relativamente grande indotto in essi quando il campo magnetico collassa quando l'interruttore di ingresso viene disattivato. C'è una notevole quantità di energia immagazzinata nel campo magnetico e accoppiandola attraverso gli avvolgimenti extra aiuta a farlo collassare rapidamente, ed evita il lampo di tensione che altrimenti potrebbe verificarsi. Il treno di impulsi proveniente dagli avvolgimenti del trasformatore flyback viene convertito in corrente diretta da un semplice raddrizzatore a semionda. Non ha senso usare un disegno ad onda intera poiché non ci sono impulsi corrispondenti di polarità opposta. Un giro di un avvolgimento produce spesso impulsi di diversi volt. Nei progetti televisivi più vecchi, il trasformatore produceva l'alta tensione necessaria per la tensione di accelerazione del CRT direttamente con l'uscita rettificata da un semplice raddrizzatore. Nei progetti più moderni, il raddrizzatore è sostituito da un moltiplicatore di tensione. Anche i televisori a colori devono utilizzare un regolatore per controllare l'alta tensione. I primi set utilizzavano un regolatore del tubo di aspirazione shunt, ma l'introduzione di set di stato solido impiegava un resistore dipendente dalla tensione più semplice. La tensione raddrizzata viene quindi utilizzata per alimentare l'anodo finale del tubo a raggi catodici.

Vi sono spesso avvolgimenti ausiliari che producono tensioni più basse per il pilotaggio di altre parti del circuito televisivo. La tensione utilizzata per polarizzare i diodi varactor nei sintonizzatori moderni è spesso derivata dal trasformatore flyback (LOPT "Line OutPut Transformer"). Nei set di tubi, un avvolgimento del filamento a uno o due giri si trova sul lato opposto del nucleo come secondario HV, utilizzato per azionare il riscaldatore del tubo del raddrizzatore ad alta tensione.

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