Flyback de múltiples salidas es una opción de topología de bajo costo cuando se requieren múltiples voltajes de salida de una fuente de alimentación eficiente. Las ventajas de los convertidores flyback incluyen un bajo recuento de BOM, alta eficiencia y la capacidad de agregar fácilmente voltaje de salida sin mucho espacio o costo. Este informe técnico proporciona una descripción general del flyback, el proceso de agregar múltiples voltajes de salida, los problemas que surgen con la regulación y cómo se puede mejorar la regulación.
Flyback de múltiples salidas es una opción de topología de bajo costo cuando se requieren múltiples voltajes de salida de una fuente de alimentación eficiente. Las ventajas de los convertidores flyback incluyen un bajo recuento de BOM, alta eficiencia y la capacidad de agregar fácilmente voltaje de salida sin mucho espacio o costo. Este informe técnico proporciona una descripción general del flyback, el proceso de agregar múltiples voltajes de salida, los problemas que surgen con la regulación y cómo se puede mejorar la regulación.
Resumen de vuelo de regreso
este diagrama NCP1200Controlador Flyback de ON Semiconductor. En flyback, el voltaje de salida es controlado por modulación de ancho de pulso con un lazo de retroalimentación cerrado. Cuando se enciende el MOSFET de potencia, la energía se almacena en el transformador flyback. Cuando el MOSFET se apaga, la salida se descarga a través del rectificador D2 al condensador de salida C2. Es común usar un optoacoplador para cerrar el circuito de retroalimentación, como se muestra en el siguiente esquema.
La función de transferencia de CC flyback es Vout=Vin*n*D/D’. donde D es el ciclo de trabajo del MOSFET, D’ es 1-D y n es la relación de transformación del transformador flyback.
Las ventajas del flyback son:
- Un flyback, como un buck-boost, puede producir voltajes de salida más altos y más bajos que el voltaje de entrada.
- Los convertidores flyback pueden ser aislados o no aislados.
- Solo un elemento magnético y un diodo por voltaje de salida. Esto reduce el costo y el área del tablero.
- Agregue fácilmente voltajes de salida.
Desventajas del flyback - La energía se almacena en el núcleo con cada ciclo de conmutación, por lo que es posible que el núcleo magnético deba ser más grande en comparación con otras topologías, como los convertidores directos.
- Si el circuito de retroalimentación se rompe de alguna manera, el voltaje de salida aumentará indefinidamente hasta que el componente falle.
Agregar múltiples salidas
Agregar una salida a un flyback es tan fácil como agregar un devanado de transformador y un diodo rectificador de salida. No existe un límite teórico para el número de salidas que se pueden agregar de esta manera, pero el tamaño del núcleo magnético y la bobina imponen un límite.
La siguiente figura muestra la adición de un segundo voltaje de salida al convertidor flyback. En este circuito simple, una salida se convierte en la salida maestra con una regulación estricta. La otra salida está vagamente regulada y varía aún más con el voltaje de línea y la corriente de carga. La fórmula para el voltaje de salida es una aproximación porque ignora la caída de voltaje en el diodo.
La siguiente figura muestra cómo agregar una salida negativa a un flyback cambiando la dirección de bobinado y la polaridad del diodo rectificador.
El siguiente diagrama muestra un flyback típico con salidas estrictamente reguladas y semirreguladas. La salida 2 está fuertemente sintonizada, mientras que la salida 1 está semi-sintonizada. El resto de este artículo analiza cómo mejorar la regulación de múltiples salidas.
Regulación mejorada
La regulación del lado de salida se puede mejorar superponiendo los devanados. Tenga en cuenta que la salida depende del número total de vueltas.
Al colocar el devanado de la Salida 1 en el cátodo del devanado de la Salida 2, se puede reducir la dependencia de la Salida 1 de la carga de la Salida 2.
Colocar un diodo Zener a través de la salida actúa como una abrazadera sin carga.
Para mejorar la regulación del voltaje de salida metarregulado en condiciones de carga de baja corriente, se puede colocar un capacitor a través de la terminal positiva del devanado.