Convertidores Flyback

Convertidores Flyback.

El convertidor Flyback o convertidor de retroceso es un convertidor DC a DC con aislamiento galvánico entre entrada y salida. Tiene la misma estructura sin que un convertidor Buck-Boost con dos bobinas acopladas en lugar de una única bobina. Este convertidor sólo se usa en aplicaciones de baja potencia. La transferencia de energía requiere un núcleo mayor que otros convertidores ya que no se trata de un transformador sino de bobinas acopladas. Comparado con otras topologías, el interruptor controlado debe soportar tensiones más elevadas. El elemento inductivo del flyback almacena toda la energía en el núcleo magnético. Esta es la razón por la que el dispositivo inductivo de este tipo de convertidores es mucho más voluminoso para una misma frecuencia de conmutación que el de otros convertidores con aislamiento que sí usan transformador de verdad como los push-pull y los puentes. 

[pic 1]
Funcionamiento
(On) La energía se transfiere de la fuente al transformador y del condensador a la carga.
(Off) la energía se transfiere del transformador al condensador y a la carga.

Cuando el interruptor, generalmente un transistor, está activado ,  la corriente  comienza a crecer linealmente, hasta alcancar el valor pico Ip en el embobinado primario almacenando energía en el núcleo del mismo. Debido a que la polaridad del secundario es opuesta respecto a la del primario, ya que los devanados se configuran de esta forma, no hay transferencia de eneergía a la carga, puesto que el diodo D se polariza inversamente.[pic 2]

La tensión en la inductancia vL toma un valor:  VL|ON = Vd

Cuando apliquemos esa tensión sobre la inductancia de magnetización, su corriente evolucionara como una recta de pendiente VLm/L = Vd/Lm.

Cuando el interruptor Q se apaga, el voltaje enlos devanados se invierte debido a la autounducción del campo magnético previamente almacenado y en ese momento el diodo D conduce, cargando al capacitor C y proporcionando la corriente IL a la carga RL. El transformador de aislamiento actúa como un transdormador y como choke a la vez y por esta razón no es necesario agregar el inductor de salida. [pic 3]

La tensión en la inductancia vLm toma un valor:

VLm|OF F = −Vo n1/n2

Cuando apliquemos esa tensión sobre la inductancia, su corriente evolucionara como una recta de pendiente VLm/Lm = −Vo/Lm * n1/n2

[pic 4][pic 5]

Aplicaciones de un Convertidor Flyback
• Fuentes de alimentación conmutadas de baja potencia como cargadores de baterías de teléfonos móviles, fuentes de alimentación de PCs, etc.

• Generación de grandes tensiones para tubos de rayos catódicos en televisiones y monitores.

• Sistemas de ignición en motores de combustión interna.

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