Convertitore Flyback

[kiba]

si sì ci sono, ma non mi è ancora chiaro il principio di funzionamento

Da quel che sto vedendo il flyback funziona in 2 stati (ON e OFF) in base alla posizione dell'interruttore
In ON il primario di quel mutuo induttore è collegato alla sorgente: questo dovrebbe tecnicamente far aumentare la corrente sul primario che raggiunge il suo massimo in relazione al duty cycle e alla tensione applicata. Quindi verrà accumulata una certa quantità di energia nel mutuo induttore
A questo punto quando l'interruttore si apre (OFF) che succede? non son sicuro di aver capito bene...
A occhio e croce quel condensatore centra qualcosa, ma esattamente cosa?
Mi verrebbe da dire che si prende l'energia immagazzinata nel mutuo induttore e poi la passa al carico, ma non ne son sicuro.

Potete spiegarmi se quel che ho detto è giusto o è una totale cavolata

Il grande vantaggio offerto dal mutuo induttore è il rapporto spire, che consente rapporti di conversione fuori dalla portata del boost.

Grazie per avermelo fatto notare

[stefanodelfiore]

Tutti i magnetici per convertitori Flyback hanno il traferro.

Stefano

[brabus]

(...)
A questo punto quando l'interruttore si apre (OFF) che succede? non son sicuro di aver capito bene...
A occhio e croce quel condensatore centra qualcosa, ma esattamente cosa?
Mi verrebbe da dire che si prende l'energia immagazzinata nel mutuo induttore e poi la passa al carico, ma non ne son sicuro.

Potete spiegarmi se quel che ho detto è giusto o è una totale cavolata
(...)

Hai capito cosa succede nella fase ON.

Nella fase "OFF", semplicemente l'energia immagazzinata nel mutuo induttore viene trasferita contemporaneamente al condensatore e al carico.

Il diodo serve infatti a consentire il fluire della corrente solamente durante la fase OFF; se ricavi i segni delle tensioni durante la fase ON ti accorgerai che in tal fase risulta contropolarizzato.

Riassumendo:
Fase ON: diodo interdetto, trasferimento di energia dall'alimentazione al mutuo induttore e dal condensatore al carico.

Fase OFF: diodo in conduzione, trasferimento di energia dal mutuo induttore al condensatore e al carico.

Gli andamenti delle tensioni e delle correnti son tutti da disegnare, in funzionamento CCM o DCM; sei in DCM (discontinuous conduction mode) quando il mutuo induttore trasferisce TUTTA l'energia durante la fase OFF. La corrente nel diodo scende linearmente fino ad azzerarsi, e rimanere nulla per un po' di tempo.
Viceversa, in CCM (Continuous conduction mode), nel momento in cui accendi il MOSFET c'è ancora un po' di energia nel nucleo. La corrente nell'induttanza di magnetizzazione non si annulla mai, e l'andamento è quello classico a dente di sega.

Sul flyback trovi una quantità di informazioni da far spavento, dai tutorial più didattici agli esempi di progetto dettagliati: non ha senso in questa sede rimettersi a disegnare tutti gli andamenti delle correnti.

Fatti un giro qui: http://www.dei.unipd.it/~pel/Conversione_Statica/09.%20Convertitore%20flyback.pdf

Tutti i magnetici per convertitori Flyback hanno il traferro.

Stefano

A meno che tu non abbia problemi di saturazione del nucleo, puoi andar liscio anche con un nucleo a traferro distribuito.

[kiba]

Grazie lim (x->0) 1/x a tutti

[dimaios]

Meglio .... il LaTex da queste parti e' d'obbligo!



brabus, molto carine le dispense del Prof. Tenti .... e' sempre stato un insegnante molto valido ( anche molti anni or sono ..... ) e continua a non smentirsi.

[stefanodelfiore]

Sia che sia traferro sia distribuito o localizzato è sempre traferro e in un magnetico per convertitori flyback il calcolo del corretto traferro è una parte fondamentale. Se il traferro è localizzato solo in una zona del nucleo magnetico ed è molto ampio, l'effetto fringing si fa sentire molto e ti obbliga a ricalcoli e ad aggiustamenti sul campione e si possono avere maggiore perdite nel magnetico. Se usi un nucleo a traferro distribuito questo non capita però hai meno libertà di varianti. In ogni caso la progettazione di un magnetico risulta sempre essere un compromesso tra quelle che sono le prestazioni e il costo.

Stefano

[brabus]

Ah però! Non lo sapevo.
Come mai è così importante, questo traferro?
In altre parole, come mai è impossibile realizzare un convertitore flyback avente mutuo induttore senza traferro?

[stefanodelfiore]

il magnetico di un convertitore flyback è composto come già detto più volte in questa discussione da due induttori accoppiati. Il dimensionamento del magnetico è per molti aspetti simile al dimensionamento di un induttore. Nell'induttore bisogna immagazzinare nel periodo di on del transistore una certa quantità di energia, questo comporta che l'induttore primario deve avere avere un certo valore. Altro fatto da considerare è che il nucleo non deve saturare. Se lavori in modo discontinuo il nucleo si smagnetizza prima di inziare o al momento di iniziare un nuovo periodo di on, se invece lavori in modo continuo nel magnetico si introduce una "continua" che senza traferro porta a una saturazione certa del nucleo.
Se per ipotesi scegli un nucleo senza alcun tipo di traferro devi avere un numero di spire tale da non farlo saturare ma il valore induttivo che ottieni è quasi certamente talmente alto che non ti permette di immagazzinare sufficiente energia nel periodo di on.
Se invece ti calcoli le spire per avere il valore induttivo richiesto, il nucleo satura.
L'uso del traferro ti permette di ovviare questi problemi.

Stefano

[brabus]

se invece lavori in modo continuo nel magnetico si introduce una "continua" che senza traferro porta a una saturazione certa del nucleo.

Quindi se uso il flyback in DCM posso optare per un nucleo senza traferro?


Ti vedo piuttosto sicuro, evidentemente mi sbaglio io.

Torno a studiare.

[stefanodelfiore]

No, non ho detto che che se lavori in modo discontinuo puoi non usare il traferro. Ho detto che se lavori in modo continuo hai certamente una "continua" che satura il nucleo se non hai traferro, "continua" che non hai se lavori in modo discontinuo.

Stefano