محول فلايباك

محول الارتداد ( FBT )، ويُسمى أيضًا محول خرج الخط ( LOPT )، هو نوع خاص من المحولات الكهربائية . صُمم في الأصل لتوليد إشارات سن المنشار عالية الجهد بتردد عالٍ نسبيًا. في التطبيقات الحديثة، يُستخدم على نطاق واسع في مصادر الطاقة ذات الوضع المُبدَّل لكل من مصادر الجهد المنخفض (3  فولت) ومصادر الجهد العالي (أكثر من 10  كيلو فولت).

تم اختراع دائرة محول الارتداد كوسيلة للتحكم في الحركة الأفقية لحزمة الإلكترونات في أنبوب أشعة الكاثود (CRT). على عكس المحولات التقليدية، لا يُغذى محول الارتداد بإشارة لها نفس شكل موجة تيار الخرج المطلوب. ومن الآثار الجانبية المفيدة لهذا المحول الطاقة الكبيرة المتوفرة في دائرته المغناطيسية، والتي يمكن استغلالها باستخدام ملفات إضافية لتوفير الطاقة لتشغيل أجزاء أخرى من الجهاز. على وجه الخصوص، يمكن الحصول بسهولة على فولتيات عالية جدًا باستخدام عدد قليل نسبيًا من لفات الملفات، والتي يمكن، بعد تقويمها ، توفير فولتية تسريع عالية جدًا لأنبوب أشعة الكاثود. تستغني العديد من التطبيقات الحديثة لهذا المحول عن الحاجة إلى إنتاج فولتيات عالية، وتستخدم الجهاز كوسيلة فعالة نسبيًا لإنتاج نطاق واسع من الفولتيات المنخفضة باستخدام محول أصغر بكثير من محول التيار الكهربائي التقليدي.

يتم تشغيل الملف الابتدائي لمحول الارتداد بواسطة مفتاح من مصدر تيار مستمر (عادةً ترانزستور ). عند إغلاق المفتاح، يتسبب الحث الابتدائي في تراكم التيار بشكل تدريجي. يمنع صمام ثنائي مدمج موصول على التوالي مع الملف الثانوي تكوّن تيار ثانوي قد يعاكس في النهاية زيادة التيار الابتدائي. ^{[ 1 ]}

عند فتح المفتاح، ينخفض ​​التيار في الملف الابتدائي إلى الصفر. وتُحرَّر الطاقة المخزنة في القلب المغناطيسي إلى الملف الثانوي مع انهيار المجال المغناطيسي في القلب. يرتفع الجهد في ملف الخرج بسرعة كبيرة (عادةً في أقل من ميكروثانية) حتى تحدّ منه ظروف الحمل. وبمجرد أن يصل الجهد إلى مستوى يسمح بمرور تيار في الملف الثانوي، يكون تدفق الشحنة أشبه بمنحدر تنازلي.

يمكن تكرار هذه الدورة. إذا انخفض التيار الثانوي تمامًا إلى الصفر (أي لا تُخزَّن طاقة في القلب الحديدي)، يُقال إن المحول يعمل في وضع متقطع . ^{[ 2 ]} أما إذا كان التيار الثانوي دائمًا غير صفري (أي تُخزَّن طاقة ما في القلب الحديدي)، فهذا يُسمى وضعًا مستمرًا . ^{[ 3 ]} يُستخدم هذا المصطلح بشكل خاص في محولات إمداد الطاقة.

يعكس ملف الخرج ذو الجهد المنخفض شكل الموجة المنشارية للتيار الابتدائي، ويحتوي، على سبيل المثال في أجهزة التلفزيون، على عدد لفات أقل من الملف الابتدائي، مما يوفر تيارًا أعلى. هذه موجة متدرجة ونابضة تتكرر بتردد الخط الأفقي للشاشة . قد يمثل الجزء الرأسي من الموجة المنشارية (الارتداد) مشكلة محتملة لمحول الارتداد إذا لم تجد الطاقة منفذًا: فكلما زادت سرعة انهيار المجال المغناطيسي، زاد الجهد المستحث ، والذي قد يتسبب، في حال عدم التحكم به، في حدوث وميض فوق أطراف المحول. يسمح التردد العالي المستخدم باستخدام محول أصغر بكثير. في أجهزة التلفزيون ، يبلغ هذا التردد العالي حوالي 15 كيلوهرتز (15.625 كيلوهرتز لنظام PAL، و15.734 كيلوهرتز لنظام NTSC )، وغالبًا ما تُسمع اهتزازات قلب المحول الناتجة عن الانفعال المغناطيسي على شكل أزيز حاد. في شاشات الكمبيوتر القائمة على أنبوب أشعة الكاثود ، يمكن أن يتراوح التردد ضمن نطاق واسع، من حوالي 30 كيلوهرتز إلى 150 كيلوهرتز.

يمكن تزويد المحول بملفات إضافية وظيفتها الوحيدة توليد نبضة جهد عالية نسبيًا عند انهيار المجال المغناطيسي عند إيقاف تشغيل مفتاح الإدخال. يُخزَّن قدر كبير من الطاقة في المجال المغناطيسي، ويساعد إخراجها عبر الملفات الإضافية على انهياره بسرعة، ويتجنب حدوث وميض الجهد الذي قد يحدث لولا ذلك. يتم تحويل سلسلة النبضات القادمة من ملفات محول الارتداد إلى تيار مستمر بواسطة مقوم نصف موجة بسيط . لا جدوى من استخدام تصميم موجة كاملة لعدم وجود نبضات مقابلة ذات قطبية معاكسة. غالبًا ما تُنتج لفة واحدة من الملف نبضات بجهد عدة فولتات. في تصميمات التلفزيون القديمة، كان المحول يُنتج الجهد العالي المطلوب لتسريع أنبوب أشعة الكاثود مباشرةً، مع تقويم الخرج بواسطة مقوم بسيط. في التصميمات الحديثة، يُستبدل المقوم بمضاعف جهد . يجب أن تستخدم أجهزة التلفزيون الملونة أيضًا منظمًا للتحكم في الجهد العالي. استخدمت الأجهزة الأولى منظمًا أنبوبيًا مفرغًا متوازيًا، ولكن مع ظهور أجهزة الحالة الصلبة، استُخدم مقاوم أبسط يعتمد على الجهد. ثم يتم استخدام الجهد المعدل لتزويد المصعد النهائي لأنبوب أشعة الكاثود.

غالبًا ما توجد ملفات مساعدة تُنتج فولتيات منخفضة لتشغيل أجزاء أخرى من دائرة التلفزيون. ويُستمد الجهد المستخدم لتشغيل ثنائيات الفاركتور في أجهزة الاستقبال الحديثة عادةً من محول الخرج الخطي (LOPT). في أجهزة التلفزيون الأنبوبية، يوجد ملف تسخين ذو لفة واحدة أو لفتين على الجانب المقابل للقلب الصلب للملف الثانوي عالي الجهد، ويُستخدم لتشغيل سخان أنبوب مقوم الجهد العالي.

في الشاشات الحديثة، غالبًا ما يتم دمج محول الجهد المنخفض (LOPT) ومضاعف الجهد والمقوم في وحدة واحدة على لوحة الدائرة الرئيسية. وعادةً ما يوجد سلك معزول سميكًا يمتد من محول الجهد المنخفض إلى طرف الأنود (المغطى بغطاء مطاطي) على جانب أنبوب الصورة.

من مزايا تشغيل المحول بتردد الارتداد العكسي أنه أصغر حجمًا وأخف وزنًا بكثير من محول مماثل يعمل بتردد التيار الكهربائي الرئيسي. ومن المزايا الأخرى أنه يوفر آلية أمان في حال تعطل دائرة الانحراف الأفقي، حيث يتوقف محول الارتداد العكسي عن العمل ويُطفئ باقي الشاشة، مانعًا بذلك احتراق الشاشة الذي قد ينتج عن شعاع إلكتروني ثابت.

يُلف الملف الابتدائي أولاً حول قضيب من الفريت ، ثم يُلف الملف الثانوي حوله. يقلل هذا الترتيب من حث التسرب للملف الابتدائي. وأخيرًا، يُلف إطار من الفريت حول مجموعة الملفين الابتدائي والثانوي، مما يغلق خطوط المجال المغناطيسي. توجد فجوة هوائية بين القضيب والإطار، مما يزيد من الممانعة المغناطيسية . [ ^{4 ] يُلف} الملف الثانوي طبقة تلو الأخرى بسلك مطلي بالمينا ، مع وجود غشاء مايلر بين الطبقات. وبهذه الطريقة، تحتوي أجزاء السلك ذات فرق الجهد الأعلى على كمية أكبر من المادة العازلة بينها.

يعمل محول الارتداد على تشغيل أجهزة العرض ذات أنبوب أشعة الكاثود، مثل أجهزة التلفزيون وشاشات الكمبيوتر. ويتراوح الجهد والتردد ضمن نطاق واسع، حسب الجهاز. فعلى سبيل المثال، قد يتطلب تلفزيون ملون كبير الحجم ذو أنبوب أشعة الكاثود جهدًا يتراوح بين 20 و50 كيلوفولت، مع معدل مسح أفقي يبلغ 15.734 كيلوهرتز لأجهزة NTSC و15.625  كيلوهرتز لأجهزة PAL . وعلى عكس محول الطاقة (أو "محول التيار الرئيسي")، الذي يستخدم تيارًا متناوبًا بتردد 50 أو 60 هرتز ، يعمل محول الارتداد عادةً بتيارات متغيرة بترددات أعلى بكثير، تتراوح بين 15 و50 كيلوهرتز.

• محول فلايباك
• صمام ثنائي عكسي

• براءة اختراع أمريكية رقم 3,665,288 - " محول مسح التلفزيون " - ثيودور ج. غودافسكي