फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर

फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर (FBT), जिसे लाइन आउटपुट ट्रांसफॉर्मर (LOPT) भी कहा जाता है, एक विशेष प्रकार का विद्युत ट्रांसफार्मर है। इसे शुरू में अपेक्षाकृत उच्च आवृत्ति पर उच्च वोल्टेज सॉटूथ सिग्नल उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। आधुनिक अनुप्रयोगों में, स्विच्ड-मोड बिजली आपूर्ति में इसका बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है| स्विच्ड-मोड बिजली आपूर्ति दोनों कम (3 V) और उच्च वोल्टेज (10 kV से अधिक) की आपूर्ति के लिए।

इतिहास
कैथोड रे ट्यूब (CRT) में इलेक्ट्रॉन बीम की क्षैतिज गति को नियंत्रित करने के साधन के रूप में फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर सर्किट का आविष्कार किया गया था। पारंपरिक ट्रांसफॉर्मर के विपरीत, एक फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर को उसी वेवशेप के सिग्नल के साथ इच्छित आउटपुट करंट के रूप में फीड नहीं किया जाता है। ऐसे ट्रांसफॉर्मर का एक सुविधाजनक साइड इफेक्ट काफी ऊर्जा है जो इसके चुंबकीय सर्किट में उपलब्ध है। उपकरण के अन्य भागों को संचालित करने के लिए शक्ति प्रदान करने के लिए अतिरिक्त वाइंडिंग का उपयोग करके इसका फायदा उठाया जा सकता है। विशेष रूप से, वाइंडिंग के अपेक्षाकृत कुछ घुमावों का उपयोग करके बहुत अधिक वोल्टेज आसानी से प्राप्त किए जाते हैं, जो सही करनेवाला  के बाद, सीआरटी के लिए बहुत उच्च त्वरण वोल्टेज प्रदान कर सकते हैं। इस तरह के ट्रांसफॉर्मर के कई और हालिया अनुप्रयोग उच्च वोल्टेज उत्पन्न करने की आवश्यकता के साथ डिस्पेंस करते हैं और ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करके कम वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करने के अपेक्षाकृत कुशल माध्यम के रूप में डिवाइस का उपयोग करते हैं जो पारंपरिक मुख्य ट्रांसफॉर्मर से बहुत छोटा है।

संचालन और उपयोग
फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक वाइंडिंग डीसी आपूर्ति (आमतौर पर एक ट्रांजिस्टर) से स्विच द्वारा संचालित होती है। जब स्विच चालू होता है, प्राथमिक अधिष्ठापन वर्तमान को रैंप में बनाने का कारण बनता है। द्वितीयक घुमावदार के साथ श्रृंखला में जुड़ा एक अभिन्न डायोड द्वितीयक प्रवाह के गठन को रोकता है जो अंततः प्राथमिक वर्तमान रैंप का विरोध करेगा। जब स्विच को बंद कर दिया जाता है, प्राथमिक में धारा शून्य हो जाती है। चुंबकीय कोर में संग्रहीत ऊर्जा द्वितीयक को जारी की जाती है क्योंकि कोर में चुंबकीय क्षेत्र ढह जाता है। आउटपुट वाइंडिंग में वोल्टेज बहुत तेज़ी से बढ़ता है (आमतौर पर एक माइक्रोसेकंड से कम) जब तक कि यह लोड की स्थिति से सीमित न हो जाए। एक बार वोल्टेज इस स्तर तक पहुंच जाता है कि द्वितीयक प्रवाह की अनुमति देने के लिए, चार्ज प्रवाह अवरोही रैंप के रूप में होता है।

फिर चक्र दोहराया जा सकता है। यदि द्वितीयक धारा को पूरी तरह से शून्य (कोर में कोई ऊर्जा संग्रहीत नहीं) करने की अनुमति दी जाती है, तो यह कहा जाता है कि ट्रांसफार्मर विच्छिन्न मोड में काम करता है। जब द्वितीयक धारा सदैव अशून्य होती है (कुछ ऊर्जा सदैव क्रोड में संचित रहती है), तो यह सतत विधा है। यह शब्दावली विशेष रूप से बिजली आपूर्ति ट्रांसफार्मर में प्रयोग की जाती है।

लो वोल्टेज आउटपुट वाइंडिंग प्राइमरी करंट के सॉटूथ को मिरर करती है और, उदा। टेलीविजन प्रयोजनों के लिए, प्राथमिक की तुलना में कम घुमाव हैं, इस प्रकार एक उच्च धारा प्रदान करते हैं। यह एक रैम्प्ड और स्पंदित तरंग है जो डिस्प्ले की क्षैतिज (लाइन) आवृत्ति पर दोहराता है। फ्लाईबैक (सॉटूथ वेव का लंबवत भाग) फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर के लिए एक संभावित समस्या हो सकती है यदि ऊर्जा कहीं नहीं जाती है: जितनी तेजी से एक चुंबकीय क्षेत्र ढह जाता है, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण वोल्टेज उतना ही अधिक होता है, जिसे नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो यह फ्लैश कर सकता है। ट्रांसफार्मर टर्मिनल। उपयोग की जाने वाली उच्च आवृत्ति बहुत छोटे ट्रांसफार्मर के उपयोग की अनुमति देती है। टेलीविज़न सेटों में, यह उच्च आवृत्ति लगभग 15 किलोहर्ट्ज़ (PAL के लिए 15.625 kHz, NTSC के लिए 15.734 kHz) है, और चुंबकीय विरूपण  के कारण ट्रांसफॉर्मर कोर से होने वाले कंपन को अक्सर हाई-पिच व्हाइन के रूप में सुना जा सकता है। CRT- आधारित कंप्यूटर प्रदर्शन में, आवृत्ति लगभग 30 kHz से 150 kHz तक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकती है।

ट्रांसफॉर्मर को अतिरिक्त वाइंडिंग से लैस किया जा सकता है जिसका एकमात्र उद्देश्य इनपुट स्विच बंद होने पर चुंबकीय क्षेत्र के ढहने पर अपेक्षाकृत बड़े वोल्टेज पल्स को प्रेरित करना है। चुंबकीय क्षेत्र में काफी ऊर्जा जमा होती है और इसे अतिरिक्त वाइंडिंग के माध्यम से बाहर निकालने से इसे जल्दी से ढहने में मदद मिलती है, और वोल्टेज फ्लैश से बचा जाता है जो अन्यथा हो सकता है। फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग्स से आने वाली पल्स ट्रेन को एक साधारण हाफ वेव रेक्टिफायर द्वारा एकदिश धारा में बदला जाता है। पूर्ण तरंग डिजाइन का उपयोग करने का कोई मतलब नहीं है क्योंकि विपरीत ध्रुवता के संगत स्पंदन नहीं होते हैं। वाइंडिंग के एक मोड़ से अक्सर कई वोल्ट के स्पंद उत्पन्न होते हैं। पुराने टेलीविजन डिजाइनों में, ट्रांसफॉर्मर ने सीआरटी त्वरित वोल्टेज के लिए आवश्यक उच्च वोल्टेज का उत्पादन सीधे एक साधारण दिष्टकारी द्वारा संशोधित आउटपुट के साथ किया। अधिक आधुनिक डिजाइनों में, दिष्टकारी को वोल्टेज गुणक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। उच्च वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए रंगीन टेलीविजन सेटों को भी एक नियामक का उपयोग करना पड़ता है। शुरुआती सेटों में एक शंट वैक्यूम ट्यूब रेगुलेटर का इस्तेमाल किया गया था, लेकिन सॉलिड स्टेट सेट की शुरूआत ने एक सरल वोल्टेज पर निर्भर अवरोधक को नियोजित किया। फिर सुधारित वोल्टेज का उपयोग कैथोड रे ट्यूब के अंतिम एनोड की आपूर्ति के लिए किया जाता है।

अक्सर सहायक वाइंडिंग्स होते हैं जो टेलीविजन सर्किटरी के अन्य भागों को चलाने के लिए कम वोल्टेज उत्पन्न करते हैं। आधुनिक ट्यूनर में वैक्टर डायोड को बायस करने के लिए उपयोग किया जाने वाला वोल्टेज अक्सर फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर (लाइन आउटपुट ट्रांसफार्मर एलओपीटी) से प्राप्त होता है। ट्यूब सेट में, एक या दो-टर्न फिलामेंट वाइंडिंग एचवी सेकेंडरी के रूप में कोर के विपरीत दिशा में स्थित होती है, जिसका उपयोग एचवी रेक्टिफायर ट्यूब के हीटर को चलाने के लिए किया जाता है।

व्यावहारिक विचार
आधुनिक डिस्प्ले में, एलओपीटी, वोल्टेज गुणक और रेक्टीफायर को अक्सर मुख्य सर्किट बोर्ड पर एक पैकेज में एकीकृत किया जाता है। पिक्चर ट्यूब के किनारे आमतौर पर एलओपीटी से एनोड टर्मिनल (रबर कैप द्वारा कवर) तक एक मोटा इन्सुलेटेड तार होता है।

ट्रांसफॉर्मर को फ्लाईबैक फ्रीक्वेंसी पर ऑपरेट करने का एक फायदा यह है कि यह मेन (लाइन) फ्रीक्वेंसी पर चलने वाले तुलनीय ट्रांसफॉर्मर की तुलना में बहुत छोटा और हल्का हो सकता है। एक अन्य लाभ यह है कि यह एक विफल-सुरक्षित तंत्र प्रदान करता है - यदि क्षैतिज विक्षेपण सर्किटरी विफल हो जाती है, तो फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर का संचालन बंद हो जाएगा और बाकी डिस्प्ले को बंद कर देगा, जिससे स्क्रीन बर्न-इन को रोका जा सकेगा अन्यथा एक स्थिर इलेक्ट्रॉन बीम का परिणाम होगा।

निर्माण
प्राइमरी को पहले फेराइट रॉड के चारों ओर लपेटा जाता है, और फिर सेकेंडरी को प्राइमरी के चारों ओर लपेटा जाता है। यह व्यवस्था प्राथमिक के रिसाव अधिष्ठापन को कम करती है। अंत में, चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को बंद करते हुए प्राथमिक/द्वितीयक असेंबली के चारों ओर एक फेराइट फ्रेम लपेटा जाता है। रॉड और फ्रेम के बीच एक हवा का अंतर होता है, जो अनिच्छा को बढ़ाता है। द्वितीयक परत दर परत इनेमलयुक्त तार से लपेटा जाता है, और परतों के बीच माइलर फिल्म होती है। इस तरह तार के जिन भागों के बीच उच्च वोल्टेज होता है उनके बीच अधिक परावैद्युत पदार्थ होते हैं।

अनुप्रयोग
फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर का उपयोग कैथोड रे ट्यूब | सीआरटी-डिस्प्ले डिवाइस जैसे टेलीविजन सेट और सीआरटी कंप्यूटर मॉनिटर के संचालन में किया जाता है। डिवाइस के आधार पर वोल्टेज और आवृत्ति प्रत्येक विस्तृत पैमाने पर हो सकती है। उदाहरण के लिए, एक बड़े रंगीन टीवी CRT को NTSC उपकरणों के लिए 15.734 kHz की क्षैतिज स्कैन दर और PAL उपकरणों के लिए 15.625 kHz की क्षैतिज स्कैन दर के साथ 20 से 50 kV की आवश्यकता हो सकती है। पावर (या मेन्स) ट्रांसफॉर्मर के विपरीत, जो 50 या 60 हेटर्स ़ के एक वैकल्पिक प्रवाह का उपयोग करता है, एक फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर आमतौर पर 15 किलोहर्ट्ज़ से 50 किलोहर्ट्ज़ की सीमा में बहुत अधिक आवृत्तियों पर स्विच्ड धाराओं के साथ काम करता है।

फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर अक्सर उच्च प्राप्त वोल्टेज और आसान उपलब्धता के कारण शौकिया उच्च वोल्टेज प्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

यह भी देखें

 * फ्लाईबैक कन्वर्टर
 * फ्लाईबैक डायोड

संदर्भ

 * Dixon, Lloyd H, Magnetics Design Handbook, Section 1, Introduction and Basic Magnetics, Texas Instruments, 2001
 * Dixon, Lloyd H, Magnetics Design Handbook, Section 5, Inductor and Flyback Transformer Design, Texas Instruments, 2001

बाहरी संबंध

 * - "Television sweep transformer" - Theodore J. Godawski