Flyback Topolojisi Nedir?

Flyback Converter Nedir

Flyback çeviriciler, anahtarlamalı güç kaynaklarının (SMPS) bir alt koludur. SMPS kaynaklar, lineer güç kaynaklarına alternatif olarak 1960’larda kullanılmaya başlamıştır. Lineer kaynaklar, kaynağa gidecek gücü bir eleman üzerinde harcayarak kısıtlarlar. Örneğin 400 Watt’lık bir lineer kaynaktan 200 Watt güç çekilmek istenirse, lineer güç kaynağı 200 Watt’ı yüke aktarırken 200 Watt’lık kısmı ısı olarak dışarı atar. Bu devrede verim %50’dir ve 200 Watt’lık bir kayıp söz konusudur. SMPS güç kaynakları ise gücü anahtarlama yaparak belli periyotlar halinde yüke aktarırlar. Bu anahtarlama tekniklerinden biri PWM‘dir. SMPS kaynaklarda verim teorik olarak %100’dür. Pratikte ise anahtarlama, iletken ve transformatör kayıpları sebebiyle %70 – %97 arasındadır.

Günümüzde kullandığımız birçok güç ünitesi, SMPS sınıfındaki güç kaynaklarıdır. Verimleri haricinde ağırlık ve hacim yönünden de lineer kaynaklara göre avantajları vardır. Örneğin standart bir dizüstü bilgisayar adaptörü, 90 Watt güç verebilen bir flyback smps kaynaktır ve 680 gram ağırlığa sahiptir. Aynı gücü verebilen klasik bir saclı trafo ise 1.6 kg – 2.5 kg ağırlığa sahiptir. Ya da 5V 1A 5 Watt güç verebilen bir samsung smps mini usb şarj aleti %77 verime sahip ve 23.2 gram ağırlığa sahipken, halk arasında “kalın uçlu Nokia şarj aleti” olarak bilinen Nokia ACP-7E lineer şarj aleti 3.7V 350mA 1.3VA güç verebilir, yaklaşık %27 verime sahiptir ve 187 gram ağırlığındadır. SMPS güç kaynakları küçük ve verimli olmalarının yanında tasarım karmaşıklığı, görece yüksek maliyet ve çıkış harmoniklerinin olması sebebiyle dikkatli bir tasarım süreci gerektirirler.

Flyback çeviriciler, basitçe enerjinin Flyback transformatörü ve çıkış kondansatörü üzerinde depolanarak sırasıyla yüke aktarılması prensibiyle çalışırlar. Giriş ve çıkışları izoledir ve birden fazla çıkışa sahip olabilirler.

Flyback Çeviricinin Çalışma Prensibi

 

Yandaki grafikte, Flyback çeviricinin çalışma prensibi gösterilmiştir. Anahtar kapalı devreyken, enerji Flyback transformatörünün primeri ve çekirdeğinde depolanır. Sekonder sarımından akım çıkışı olmaz ve yük, daha önce şarj olmuş olan kondansatör tarafından beslenir. Anahtar açık devre olduğunda, çekirdekte depolanmış olan manyetik enerji sekonder sarımında gerilim endükler ve diyot üzerinden geçen akımı kondansatörü ve yükü besler. Bu çevrim, sürekli devam eder.

Transformatörün sarımlarındaki nokta notasyonuna (Dot Notation) dikkat edilirse, sarımlar birbirine ters yönlü sarılmıştır. 1. durumda primerin noktalı ucundan akım girerken, sekonderin noktalı ucundan akım çıkmalıdır fakat diyot sebebiyle devre tamamlanamaz, enerji sadece çekirdek ile primerde depolanır ve karşıya geçemez.

Çıkış gerilimi primer ve sekonder sarım sayılarıyla belirlenir. Kontrol devresi PWM ile sürülen bir anahtarlama elemanından (bu devrede MOSFET) ibarettir ve PWM duty cycle değeri ayarlanarak çıkıştaki yüke uygun akım ve gerilim verilmesi sağlanır.

Devre tasarlamaya başlamadan önce giriş-çıkış gerilimleri, maksimum duty cycle değeri, beklenen verim, anahtarlama frekansı, kontrol entegresi ve geribildirim metodu gibi bazı parametreleri belirlememiz gerekir.

 

 

Flyback topolojisini daha iyi anlamak için flyback kullanarak tasarlamış olduğumuz 85-100V Giriş 24/12V Çıkışlı Flyback Devresi yazımızı okumanızı tavsiye ederiz. Sorunuz olursa yorumlarda belirtebilirsiniz.

 

“Flyback Topolojisi Nedir?” Hakkında 1 Yorum

  1. dönem dönem bu konuyla ilgili yazıları inceledim ilk defa sizin anlatımınız sayesinde konuyu tam anladım çok teşekkürler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.