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為什麼當開關關閉時，變壓器內部會儲存神秘能量？
在電力電子學的領域中，飛返轉換器（Flyback Converter）是一種廣泛使用的裝置，特別是在交流/直流和直流/直流轉換中扮演著重要的角色。這種轉換器的特殊之處在於它能夠在輸入和輸出之間提供電氣隔離。飛返轉換器其實是一種 buck-boost 轉換器，透過將電感分割成變壓器的形式，實現了電壓比率的增倍，進一步引入了隔離的優勢。
結構及原理
飛返轉換器的基本結構可以視為一個 buck-boost 轉換器，只是它將電感分成變壓器。當開關關閉時，變壓器的初級繞組直接連接到輸入電壓源，這時候初級電流和磁通量增加，能量被儲存於變壓器內部。」
當開關關閉時，變壓器的初級電流使得能量儲存於其內部，形成一種暫時的「神秘能量」。
當開關開啟，初級電流和磁通下降，次級繞組中的電壓為正，二極體正向導通，這使得變壓器中的能量可以釋放並供給負載。這一操作允許飛返轉換器輕鬆生成多個輸出，從而在設計上有所靈活。但為了確保這些輸出電壓匹配，則需依賴變壓器的繞線比。
操作原理
飛返轉換器的控制方案主要有電壓模式控制和電流模式控制，這兩種方式均需要與輸出電壓相對應的信號。第一種技術涉及使用光耦合器來傳送信號，而第二種則是利用額外繞組或在初級側取樣輸出電壓的方式來進行控制。尤其是在成本較為敏感的應用中，第二種技術的開發可帶來良好的效果。
利用光耦合器的第一技術能夠獲得緊密的電壓和電流調節，尤其在需求較高的應用中相當有效。
然而，在某些應用中，光耦合器可能對系統的平均故障間隔(MTBF)有負面影響。另外，采用初級側感測技術，則可以在保證足夠負載的情況下取得良好的精度。這樣的設計方式不僅經濟實惠，還能進一步提升電壓和電流的調節準確性。
限制性因素
儘管飛返轉換器在多方面表現良好，但仍存在一些限制，影響控制的穩定性。例如，在連續模式下，由於轉換器響應中的右半平面零點，電壓反饋環路的帶寬必須較低。此外，在電流模式控制中，當占空比超過50%時，會需要坡度補償。
高 RMS 和峰值電流及電感的高磁通量變化會影響轉換器的效率。因此，減少開關元件的能量損失顯得尤為重要。
應用領域
飛返轉換器被普遍應用於低功率開關模式電源，如手機充電器和電腦的待機電源；它也常見於低成本的多輸出電源供應系統，功率範圍通常在50到100W之間。除了這些應用，飛返轉換器也能被用於電視和顯示器的高壓電源供應。
除此之外，它還可用於生成高壓，如氙氣閃光燈、激光器和影印機等設備，也常見於隔離式閘極驅動器的設計中。
這樣的飛返轉換器——一種在結構與應用上都帶有神秘色彩的設備，究竟在未來的電源技術中，將會發展出哪些更具創新性的變化與應用呢？
