Войти
Старый Обратный трансформатор в стиле. 
Современный ЭЛТ телевизионный обратный трансформатор со встроенным тройником A обратный трансформатор (FBT), также называемый линейным выходным трансформатором (LOPT). специальный тип электрического трансформатора. Первоначально он был разработан для генерации пилообразных сигналов высокого напряжения на относительно высокой частоте. В современных приложениях он широко используется в импульсных источниках питания для источников как низкого (3 В), так и высокого (более 10 кВ) напряжения.
Схема обратного трансформатора была изобретена как средство управления горизонтальным перемещением электронного луча в электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). В отличие от обычных трансформаторов, обратноходовой трансформатор не получает сигнал той же формы, что и предполагаемый выходной ток. Удобным побочным эффектом такого трансформатора является значительная энергия, доступная в его магнитной цепи. Это может быть использовано с использованием дополнительных обмоток для обеспечения питания других частей оборудования. В частности, очень высокие напряжения легко получить с использованием относительно небольшого числа витков обмоток, которые после выпрямления могут обеспечить очень высокое ускоряющее напряжение для ЭЛТ. Многие более поздние применения такого трансформатора обходятся без необходимости производить высокое напряжение и используют устройство в качестве относительно эффективного средства для получения широкого диапазона более низких напряжений с использованием трансформатора, который намного меньше обычного сетевого трансформатора.
Пример формы волны тока в обратном трансформаторе Первичная обмотка обратного трансформатора приводится в действие переключателем от источника постоянного тока (обычно транзистора). Когда переключатель включен, индуктивность первичной обмотки приводит к нарастанию тока по пилообразному сигналу. Встроенный диод, соединенный последовательно со вторичной обмоткой, предотвращает образование вторичного тока, который в конечном итоге будет противодействовать линейному нарастанию первичного тока.
Когда переключатель выключен, ток в первичной обмотке падает до нуля. Энергия, хранящаяся в магнитном сердечнике, передается вторичной обмотке, когда магнитное поле в сердечнике разрушается. Напряжение в выходной обмотке растет очень быстро (обычно менее микросекунды), пока не будет ограничено условиями нагрузки. Как только напряжение достигает такого уровня, чтобы пропускать вторичный ток, зарядный поток принимает форму нисходящей кривой.
Затем цикл можно повторить. Если вторичный ток полностью разряжается до нуля (в сердечнике не хранится энергия), то говорят, что трансформатор работает в прерывистом режиме (DCM). Когда некоторая энергия всегда сохраняется в сердечнике (и текущие формы волны выглядят трапециевидными, а не треугольными), тогда это непрерывный режим (CCM). Эта терминология используется особенно в трансформаторах питания.
Выходная обмотка низкого напряжения отражает пилообразность первичного тока и, например, для телевизионных целей имеет меньше витков, чем первичная обмотка, что обеспечивает более высокий ток. Это линейно нарастающий и импульсный сигнал, который повторяется с горизонтальной (линия) частотой дисплея. Обратный ход (вертикальная часть пилообразной волны) может быть потенциальной проблемой для обратного трансформатора, если энергии некуда деваться: чем быстрее схлопывается магнитное поле, тем больше индуцированное напряжение, которое, если не управляемый, может мигать над клеммами трансформатора. Используемая высокая частота позволяет использовать трансформатор гораздо меньшего размера. В телевизионных приемниках эта высокая частота составляет около 15 килогерц (15,625 кГц для PAL, 15,734 кГц для NTSC ), и вибрации сердечника трансформатора, вызванные магнитострикция часто можно услышать как пронзительный вой. В современных компьютерных дисплеях частота может изменяться в широком диапазоне, примерно от 30 кГц до 150 кГц.
Трансформатор может быть оснащен дополнительными обмотками, единственное назначение которых - индуцировать в них относительно большой импульс напряжения, когда магнитное поле схлопывается при выключении входного переключателя. В магнитном поле хранится значительная энергия, и вывод ее через дополнительные обмотки помогает ему быстро схлопнуться и позволяет избежать скачков напряжения, которые могли бы возникнуть в противном случае. Последовательность импульсов, идущая от обмоток обратноходового трансформатора, преобразуется в постоянный ток простым полуволновым выпрямителем. Нет смысла использовать полноволновую схему, поскольку нет соответствующих импульсов противоположной полярности. Один виток обмотки часто дает импульсы в несколько вольт. В более старых конструкциях телевизоров трансформатор вырабатывал необходимое высокое напряжение для ускоряющего напряжения ЭЛТ напрямую, а выходное напряжение выпрямлялось простым выпрямителем. В более современных конструкциях выпрямитель заменяется умножителем напряжения . Цветные телевизоры также должны использовать регулятор для контроля высокого напряжения. В самых ранних наборах использовался шунтирующий регулятор на вакуумной лампе, но в твердотельных наборах использовался более простой резистор, зависящий от напряжения. Выпрямленное напряжение затем используется для питания последнего анода электронно-лучевой трубки.
Часто используются вспомогательные обмотки, которые создают более низкие напряжения для управления другими частями телевизионной схемы. Напряжение, используемое для смещения варакторных диодов в современных тюнерах, часто получается от обратноходового трансформатора («Line OutPut Transformer» LOPT). В наборах трубок одно- или двухвитковая обмотка накала расположена на стороне сердечника, противоположной стороне вторичной обмотки высокого напряжения, и используется для привода нагревателя трубки выпрямителя высокого напряжения.
В современных дисплеях LOPT, умножитель напряжения и выпрямитель часто объединены в один корпус на главной печатной плате. Обычно от LOPT до анодного вывода (закрытого резиновым колпачком) со стороны кинескопа проходит толстый изолированный провод.
Одним из преимуществ работы трансформатора на обратной частоте является то, что он может быть намного меньше и легче, чем сопоставимый трансформатор, работающий на сетевой (линейной) частоте. Еще одно преимущество состоит в том, что он обеспечивает механизм отказоустойчивости - в случае отказа схемы горизонтального отклонения обратный трансформатор перестанет работать и отключит остальную часть дисплея, предотвращая выгорание экрана, которое могло бы в противном случае возникает из-за неподвижного электронного пучка.
Первичная обмотка сначала наматывается на ферритовый стержень, а затем вторичная обмотка на первичную. Такая конструкция минимизирует индуктивность рассеяния первичной обмотки. Наконец, ферритовый каркас оборачивается вокруг первичного / вторичного узла, закрывая силовые линии магнитного поля. Между штоком и рамой имеется воздушный зазор, увеличивающий реактивное сопротивление. Вторичная обмотка наматывается слой за слоем с помощью эмалированной проволоки и майларовой пленки между слоями. Таким образом, части провода с более высоким напряжением между ними содержат больше диэлектрического материала.
Обратный трансформатор используется в работе устройств ЭЛТ-дисплея, таких как телевизоры и компьютерные мониторы с ЭЛТ. Напряжение и частота могут варьироваться в широком диапазоне в зависимости от устройства. Например, для большого цветного ЭЛТ телевизора может потребоваться от 20 до 50 кВ с частотой горизонтальной развертки 15,734 кГц для устройств NTSC и 15,625 кГц для устройств PAL. В отличие от силового (или «сетевого») трансформатора, который использует переменный ток 50 или 60 герц, обратноходовой трансформатор обычно работает с коммутируемыми токами на гораздо более высоких частотах в диапазоне 15 кГц до 50 кГц.
Обратный трансформатор часто используется для любительских экспериментов с высоким напряжением из-за высокого достижимого напряжения и легкой доступности.
