El convertidor flyback se utiliza tanto en la conversión de CA/CC como de CC/CC con aislamiento galvánico entre la entrada y las salidas. El convertidor flyback es un convertidor reductor-elevador con el inductor dividido para formar un transformador, de modo que las relaciones de voltaje se multiplican con una ventaja adicional de aislamiento.
El esquema de un convertidor flyback se puede ver en la Fig. 1. Es equivalente al de un convertidor buck-boost [1] , con el inductor dividido para formar un transformador. Por lo tanto, el principio de funcionamiento de ambos convertidores es muy similar:
La operación de almacenar energía en el transformador antes de transferirla a la salida del convertidor permite que la topología genere fácilmente múltiples salidas con pocos circuitos adicionales, aunque los voltajes de salida deben poder coincidir entre sí a través de la relación de vueltas. También se necesita un riel de control que se debe cargar antes de aplicar carga a los rieles no controlados, esto es para permitir que el PWM se abra y suministre suficiente energía al transformador.
El convertidor flyback es un convertidor de potencia aislado. Los dos esquemas de control predominantes son el control en modo de tensión y el control en modo de corriente. En la mayoría de los casos, el control en modo de corriente debe ser el dominante para lograr estabilidad durante el funcionamiento. Ambos modos requieren una señal relacionada con la tensión de salida. Hay tres formas comunes de generar esta tensión:
1. Utilice un optoacoplador en el circuito secundario para enviar una señal al controlador.
2. Enrolle un devanado separado en el núcleo y confíe en la regulación cruzada del diseño.
3. Muestree la amplitud de voltaje en el lado primario, durante la descarga, con referencia al voltaje CC primario permanente.
La primera técnica, que implica un optoacoplador, se ha utilizado para obtener una regulación precisa de la tensión y la corriente, mientras que el segundo enfoque se ha desarrollado para aplicaciones sensibles a los costes en las que no es necesario controlar la salida de forma tan estricta, pero se pueden eliminar muchos componentes, incluido el optoacoplador, del diseño general. Además, en aplicaciones en las que la fiabilidad es fundamental, los optoacopladores pueden ser perjudiciales para el MTBF (tiempo medio entre fallos) del sistema. La tercera técnica, la detección del lado primario, puede ser tan precisa como la primera y más económica que la segunda, pero requiere una carga mínima para que el evento de descarga siga produciéndose, lo que proporciona la oportunidad de muestrear el voltaje secundario 1:N en el devanado primario (durante la Tdescarga, como se muestra en la figura 3).
Una variación en la tecnología de detección del lado primario es donde el voltaje y la corriente de salida se regulan mediante el monitoreo de las formas de onda en el devanado auxiliar utilizado para alimentar el propio CI de control, lo que ha mejorado la precisión de la regulación tanto del voltaje como de la corriente. El devanado primario auxiliar se utiliza en la misma fase de descarga que los secundarios restantes, pero genera un voltaje rectificado referenciado en común con la CC primaria, por lo que se considera en el lado primario.
Anteriormente, se realizaba una medición en toda la forma de onda del flyback, lo que generaba un error, pero se observó que las mediciones en el denominado punto de inflexión (cuando la corriente secundaria es cero, consulte la figura 3) permiten una medición mucho más precisa del comportamiento del lado secundario. Esta topología está reemplazando ahora a los convertidores de choque en anillo (RCC) en aplicaciones como los cargadores de teléfonos móviles .
El modo continuo tiene las siguientes desventajas, que complican el control del convertidor:
El modo discontinuo tiene las siguientes desventajas, que limitan la eficiencia del convertidor:
