Sebuah transformator flyback (FBT), juga disebut transformator keluaran baris (LOPT), adalah jenis khusus transformator listrik. Pada awalnya dirancang untuk menghasilkan sinyal gigi gergaji tegangan tinggi pada frekuensi yang relatif tinggi. Dalam aplikasi modern itu digunakan secara luas dalam mengubah pasokan tegangan yang rendah menjadi tegangan tinggi (lebih dari 10 Kilo Volt).
Ini diciptakan sebagai sarana untuk mengontrol gerakan horisontal berkas elektron katoda dalam tabung gambar (CRT). Tidak seperti transformer konvensional, sebuah transformator flyback tidak diberi pasokan dengan sinyal dari bentuk gelombang yang sama. Efek transformator tersebut adalah energi yang cukup besar yang tersedia di sirkuit magnetik nya. Hal ini dapat dimanfaatkan dengan menggunakan gulungan ekstra yang dapat digunakan untuk memberikan tenaga untuk mengoperasikan bagian lain dari peralatan. Secara khusus, tegangan yang sangat tinggi yang mudah diperoleh dengan menggunakan relatif sedikit putaran berkelok-kelok (Lilitan), yang setelah buat, dapat memberikan tegangan sangat tinggi untuk CRT. Banyak aplikasi yang lebih baru dari transformator seperti mengeluarkan daya dengan kebutuhan untuk menghasilkan arus tinggi dan hanya menggunakan perangkat ini sebagai cara yang relatif efisien menghasilkan berbagai tegangan rendah hingga tinggi menggunakan transformator jauh lebih kecil daripada transformator listrik konvensional lainnya seperti trafo biasa.
Flyback trafo digunakan dalam operasi CRT-display perangkat seperti televisi dan monitor komputer CRT. Tegangan dan frekuensi secara luas bergantung dengan pertangkat. Sebagai contoh, warna TV CRT yang besar mungkin memerlukan 20 sampai 50 kV dengan tingkat scan horisontal 15,734 kHz untuk perangkat NTSC. Tidak seperti kekuatan (atau 'induk') transformator yang menggunakan arus bolak-balik dari 50 atau 60 Hertz, sebuah transformator flyback biasanya beroperasi dengan arus beralih pada frekuensi yang lebih tinggi dalam kisaran 15 kHz sampai 50 kHz.
OPERASI
Tidak seperti transformator listrik dan transformator audio, LOPT yang dirancang tidak hanya untuk mentransfer energi, tetapi juga untuk menyimpannya untuk fraksi yang signifikan dari periode switching. Hal ini dicapai oleh lilitan kumparan pada inti ferit dengan celah udara. Celah udara meningkatkan tenaga magnetik pada rangkaian dan karena kemampuannya untuk menyimpan energi.
Karena trafo flyback adalah benar-benar induktor statis yang terangkai daripada transformator klasik, di mana arus yang mengalir serentak di seluruh gabungan gulungan magnetis.
Gulungan primer dari transformator flyback keluarkan tenaga tinggi oleh dari pasokan DC beralih dengan bantuan komponen (biasanya transistor). Ketika saklar diaktifkan, induktansi primer menyebabkan arus meningkat di puncak. Sebuah dioda terpisahkan dihubungkan secara seri dengan gulungan sekunder mencegah pembentukan arus sekunder yang akhirnya akan melawan jalan arus primer.
Ketika saklar dimatikan, arus dalam gulungan primer jatuh meninggalkan energi yang tersimpan dalam inti magnetik. Tegangan dalam output berkelok-kelok naik sangat cepat (biasanya kurang dari satu mikrodetik) sampai dibatasi oleh kondisi beban. Setelah tegangan mencapai level tertentu untuk memungkinkan arus sekunder mengalir, maka arus dalam gulungan sekunder mulai mengalir dalam bentuk jalan menurun.
Siklus ini kemudian dapat diulang dengan mati hidupnya saklar di dalam transistor. Jika arus sekunder diperbolehkan untuk melaksanakan sepenuhnya ke nol (tidak ada energi yang tersimpan dalam inti) maka dikatakan bahwa transformator bekerja dalam modus terputus-putus. Ketika beberapa energi selalu disimpan dalam inti (dan bentuk gelombang saat ini tampak trapesium daripada segitiga) maka ini adalah kelanjutan. Terminologi ini digunakan khususnya di transformator listrik.
Tegangan rendah keluaran bayangan berliku gigi gergaji primer saat ini dan, misalnya untuk penggunaan di televisi, ternyata memiliki lebih sedikit tenaga utama sehingga memberikan arus yang lebih tinggi. Ini adalah gelombang menggenjot produksinya dan berdenyut yang berulang di horizontal (baris) frekuensi layar.
Flyback (bagian vertikal dari gelombang gigi gergaji) dapat menjadi masalah potensial untuk transformator flyback jika energi memiliki celah pembuangan, lebih cepat medan magnet jatuh, semakin besar tegangan induksi, yang jika tidak terkontrol dapat terjadi kilatan di atas terminal transformator . Frekuensi tinggi yang digunakan memungkinkan penggunaan transformator yang jauh lebih kecil. Di televisi, frekuensi tinggi ini adalah sekitar 15 kilohertz (kHz 15,734 untuk NTSC), dan getaran dari inti transformator yang disebabkan oleh magnetostriktif sering terdengar suara gemerisik bernada tinggi. Dalam menampilkan komputer modern frekuensi dapat bervariasi pada berbagai macam, dari sekitar 30 kHz sampai 150 kHz.
Transformator dapat dilengkapi dengan gulungan ekstra yang tujuan utamanya adalah untuk memiliki sebuah pulsa tegangan yang relatif besar diinduksi pada rangkaian lain, ketika medan magnet jatuh karena saklar masukan dimatikan. Ada energi yang cukup disimpan dalam medan magnet dan pergantian keluar melalui gulungan ekstra membantu tenaga jatuh dengan cepat, dan menghindari tegangan kilat selama yang mungkin terjadi. Denyut nadi percikan yang datang dari gulungan trafo flyback diubah menjadi arus searah oleh rectifier setengah gelombang sederhana. Tidak ada gunanya menggunakan desain gelombang penuh karena tidak ada pulsa yang sesuai polaritas yang berlawanan. Salah satu pergantian yang berkelok-kelok sering menghasilkan pulsa beberapa volt. Dalam desain TV yang lebih tua, transformator menghasilkan tegangan tinggi yang diperlukan untuk CRT mempercepat tegangan langsung dengan output diperbaiki oleh penyearah sederhana. Dalam desain yang lebih modern, rectifier digantikan oleh tegangan multiplier. Televisi berwarna juga harus menggunakan regulator untuk mengontrol tegangan tinggi. Set awal menggunakan regulator tabung shunt vakum, tapi pengenalan set solid state digunakan tegangan sederhana tergantung resistor. Tegangan diperbaiki kemudian digunakan untuk memasok anoda.
Sering ada gulungan tambahan yang menghasilkan tegangan yang lebih rendah untuk mengendalikan bagian lain dari sirkuit televisi. Tegangan digunakan untuk bias dioda varactor di tuner modern sering berasal dari LOPT tersebut. Dalam tabung set, filamen satu atau dua-belokkan berliku terletak di sisi berlawanan dari inti sebagai HV sekunder, digunakan untuk menggerakkan pemanas HV rectifier tabung.
Pertimbangan praktis
Dalam tabung gambar modern, LOPT, multiplier tegangan dan rectifier sering diintegrasikan ke dalam satu paket pada papan sirkuit utama. Biasanya ada kawat tebal terisolasi dari LOPT ke terminal anoda (ditutupi oleh tutup karet) di sisi tabung gambar.
Salah satu keuntungan dari operasi transformator pada frekuensi flyback adalah bahwa hal itu dapat menjadi jauh lebih kecil dan lebih ringan dari transformator sebanding yang beroperasi pada induk (line) frekuensi. Keuntungan lain adalah bahwa ia menyediakan mekanisme failsafe - jika sirkuit defleksi horisontal gagal bekerja, transformator flyback akan berhenti operasi dan menutup seluruh layar, mencegah layar terbakar yang seharusnya dihasilkan dari berkas elektron stasioner.
Konstruksi Utama adalah bukaan pertama di sekitar batang ferit, dan kemudian sekunder adalah bukaan di sekitar primer. Pengaturan ini meminimalkan kebocoran induktansi primer. Akhirnya, bingkai ferit terlilit , menutup garis medan magnet. Antara batang dan frame celah udara, yang meningkatkan kegagalan. Sekunder adalah bukaan lapis demi lapis dengan kawat enamel, dan Mylar Film antara lapisan. Dengan cara ini bagian kawat dengan tegangan yang lebih tinggi di antaranya memiliki lebih banyak bahan dielektrik.
Bahaya Flyback
Sebuah transformator flyback dan sirkuit yang terkait beroperasi pada tegangan yang sangat tinggi pada arus rendah (<1mA-15mA), jauh melampaui tegangan listrik. Sementara sebagian flyback tidak menyediakan daya yang cukup untuk membunuh secara langsung, tegangan mereka saat aktif dapat menyebabkan kejang otot dan mengeras jika disentuh, kejang biasanya menyebabkan cedera. Cedera umum yang terjadi ketika seseorang terkena listrik sebenarnya terluka tidak sebanyak dengan kejutan listrik itu sendiri, tetapi ketika tangan korban atau lengan terlontar kembali terhadap komponen internal lainnya di layar perangkat maka koraban daapt terluka. Oleh karena itu, orang-orang yang terlatih yang harus menyentuh atau memodifikasi perangkat ini, setelah terlebih dahulu memastikan bahwa transformator dimatikan dan setiap energi yang tersimpan telah habis terbuang ke ground. Flyback melekat pada CRT dan memiliki kapasitansi yang menepel yang dapat menampung muatan tegangan tinggi selama lebih dari seminggu setelah daya dimatikan. Seringkali, resistensi tinggi melalui resistor terhubung secara internal di dalam trafo flyback untuk memastikan muatan aman bila tidak digunakan, tetapi banyak kekurangan set ini, model terutama yang lebih tua.
Dalam banyak televisi baru-baru ini, setelah mengganti trafo flyback, firmware kontrol harus dikalibrasi ulang untuk memperhitungkan sedikit perbedaan dalam kinerja antara transformer untuk mempertahankan reproduksi gambar yang akurat. Di televisi dan monitor yang lebih tua, ini perubahan yang dibutuhkan dilakukan dengan memutar potensiometer di dalam, atau di bagian belakang set untuk mencapai kualitas gambar yang optimal. Juga, ketika transformator flyback gagal bekerja maksimal, Flyback akan sering juga merusak transistor output horizontal yang mendorong transformator flyback, dan kadang-kadang bahkan memutuskan sekering di sirkuit listrik tegangan rendah.
