Was ist ein Flyback-Transformator?

Ein Sperrtransformator ist die Hauptkomponente eines Sperrwandlers, der typischerweise in Kathodenstrahlröhrengeräten wie Fernsehgeräten und Oszilloskopen Hochspannung erzeugt. Es basiert auf der schnell abfallenden Flanke eines horizontalen Scansignals. Aufgrund der relativ hohen Audiofrequenz der horizontalen Strahlablenkungsstufe ist dieser Transformator in der Lage, Zehntausende Volt Gleichstrom (VDC) zu erzeugen. Im Vergleich zu anderen Line-Output-Transformatoren stellt der Flyback-Transformator die höchsten Anforderungen an die Hochspannungsisolation. Die innere Struktur eines Sperrtransformators muss frei von Feuchtigkeit sein und einen ausreichenden Abstand zwischen Teilen der Wicklungslagen mit hohen Spannungsunterschieden aufweisen.

Dieser Transformatortyp gehört zur Kategorie der elektrischen Transformatoren, aber im Gegensatz zu gewöhnlichen Leistungstransformatoren erzeugt der Sperrtransformator eine Hochspannung an seiner Sekundärwicklung. Zur Erzeugung von Hochspannung werden Hochspannungs-Halbleitergleichrichter mit Flyback-Transformator verwendet. Elektrische Transformatoren erzeugen eine Spannung, die größer, kleiner oder gleich ihrer Eingangsspannung ist. Ein Transformator kann die Spannung erhöhen, reduzieren oder einfach den Eingang von der Ausgangsspannung isolieren. Die Eingangsspannung wird in einem Transformator in ein Magnetfeld umgewandelt, während die Ausgangsspannung durch das periodisch abbauende Magnetfeld erzeugt wird.

Die Impedanz eines Flyback-Transformators ist die Kombination aus Widerstand und Reaktanz, die aufgrund der Wirkung von Kondensatoren und Induktivitäten frequenzabhängig ist. Der Gleichstromwiderstand kann mit einem gewöhnlichen Ohmmeter gemessen werden, das von einer Niederspannungs-Gleichstromquelle, beispielsweise 1,5-Volt-Batterien, gespeist wird. Die Impedanz hängt von der Frequenz ab; Die Audioimpedanz eines Lautsprechers gilt beispielsweise für den Audiobereich von etwa 100 Zyklen pro Sekunde (cps) bis etwa 20.000 Hertz (Hz). Ein Line-Ausgangstransformator wird für Stromversorgung, Audio und andere Anwendungen verwendet, die Isolierung und Impedanzanpassung erfordern. Für Audio kann ein Line-Ausgangstransformator eine hohe Primärwicklungsimpedanz haben, beispielsweise 3.000 Ohm, während die Sekundärimpedanz der Impedanz des Lautsprechersystems entsprechen könnte, typischerweise im Bereich von 2 bis 8 Ohm.

Schaltungen vom Typ Vakuumröhre verwenden Leitungsausgangstransformatoren mit einer Primärwicklungsimpedanz von etwa 10.000 Ohm. Dies führt dazu, dass beim Bau von Transformatoren für Röhrenschaltungen viele Windungen aus feinem Magnetdraht verwendet werden. Aufgrund der höheren Spannungen, die für Röhrenschaltungen verwendet werden, ist die Konstruktion von Sperrtransformatoren in hohem Maße von einem guten Isoliermaterial zwischen den Wicklungsschichten abhängig. Bei der Lagerung und Verwendung von Isolierbändern und -platten, die zur Trennung von Wicklungslagen dienen, wird eine hohe Luftfeuchtigkeit vermieden. Diese Materialien können auch bei erhöhten Temperaturen, die im Normalbetrieb auftreten, die Isolierung aufrechterhalten.

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