■参考

名前のフライバックは、カソードレーチューブ（CRT）ディスプレイにおける変圧器の役割に由来し、動作に必要な高電圧パルスを生成します。

フライバックトランスは、入力電圧が比較的低いため動作し、鋸歯状の波形によって駆動されます。この波形は、トランスの急速なエネルギー化と脱線を引き起こし、CRTスクリーン内の電子ビームを駆動します。このプロセス中、電子ビームは画面の右側から左に素早く動きます。リトレース期間中のこの動きは、フライバックトランスという名前の背後にある理由です。

■本論

　　フライバック式のスイッチング電源では、１次側の電流を２次側に伝達する。このとき、インダクタンスが大きいと、短時間に電流が流れない。高周波で電流を伝達しなければならないので、インダクタンスは適正に決めなくてはいけない。

　　そこでギャップで調整する。エネルギーをギャップにためるためではない。１次側の電流の流れやすさが問題になり、これはインダクタンスで決まる。１次側インダクタンスは、ギャップで決まる。

Fly-Back_transformer_Design_Rev_1_0.pdf

から、高周波の電流波形。

■ある記事から

　　技術メモNo.20061124「フォワード型1石式DC/DCコンバータの動作」で説明しているように、フォワード型は降圧チョッパに変圧器を挿入した回路と考えられるのに対し、フライバックトランス方式は昇降圧チョッパに変圧器を挿入した回路と考えられます。図２にフライバックトランス方式の「生い立ち」を示します。図２(a)の昇降圧チョッパのリアクトルLを変圧器TRに置き換えると図(b)となります。さらに図(b)から n2巻線を上下反転させ、D を左右逆にすれば図１(b)のフライバックトランス方式となります。図１(b)では、変圧器TRの励磁インダクタンスLmが図２(a)の昇降圧チョッパのリアクトルLと同じ役割を果たします。

　　通常のDC/DCコンバータでは、励磁電流を小さくするためにLmは大きな値となるように設計しますが、フライバックトランス方式ではLmが昇降圧チョッパのリアクトルLの役割を担うので、励磁電流を大きくするためにLmは小さな値となるように設計します。

■下資料から

ＦＥＴにてＯＮした時の電流変化を規定値にするため、インダクタのＬが規定されるからだと思います。下図

https://www.fujielectric.co.jp/products/semiconductor/model/power_supply/technical/box/pdf/Fly-Back_transformer_Design_Rev_1_0.pdf

ギャップはこの決められたインダクタンスから決められます。
ーー＞Ｐ６

フォーワードの場合は、そのような問題がありません。インダクタンスは大きいほどよいのです。
まったく考え方が違うのです。

ここでも、
https://micro.rohm.com/jp/techweb/knowledge/acdc/acdc_pwm/acdc_pwm01/940
ＬＰ＝２４９μＨからトランスのインダクタンスを決めています。ギャップでそれは決められます。

フライバックの場合、コイルインダクタンスは設計されます。これを満たすようなギャップが決められます。

インダクタンスが設計上重要になります。
それを設定するためです。
わかりますか？

■参考

フライバック方式のトランスにはなぜ、ギャップを設けているのですか？なぜフ... - Yahoo!知恵袋

から、

フライバック方式のトランスにはなぜ、ギャップを設けているのですか？なぜフォワード方式にはギャップを設けないのですか？初心者なので分かりやすく教えて下さい。

フライバック方式というのは、1次側と2次側の巻き線の回路が同時にＯＮすることがなく、必ずどちらかがＯＦＦしている使い方をします。
だから1次側の回路から直接2次側にエネルギを送ることができません。

その動作を説明すると、結局1次回路は1次巻き線に電流を流し、磁気回路の中に磁束エネルギー作ります。
即ち1次回路のエネルギーをコアの中の磁気エネルギーに変えます。
次に1次回路はＯＦＦしてしまいます。そして2次回路がＯＮしてその磁気回路からエネルギーを取り出します。これが終わったらまた最初に戻り1次がＯＮ2次がＯＦＦになります。これを繰り返してエネルギーを1次から2次に伝えます。
この時電力を稼ごうとすると、1回分の送れるエネルギーを増やすか、周波数を上げるかしかありません。周波数にはおのずと限界があるので、自然に1回分のエネルギーを多くしたくなります。ではどうすればコアのエネルギーを大きくできるかですが
実はエネルギーはフェライトコアの様な透磁率の高い材料ではなく、むしろ低い空気ギャップの中に蓄えられるのです。だから、フライバック方式には必ずギャップが必要になります。
そしてフォワード方式は1次と2次が同時にＯＮしてエネルギーを伝えられるので、コアの中にエネルギーを蓄える必要がありません、ギャップがいりません。

フライバック電源のトランスは、トランスではなくコイルです。
フライバック電源は、仕様から、印加電圧Vと周波数f（電圧印加時間t）が決まります。
このVtの積が仕様で決まります。
Vt＝BNAですから、Vt一定だとNが大きいほどBとAを下げてトランスを小さくできます。
一方、トランス（コイル）に蓄えられるエネルギーは1/2・LI^2です。
Vt＝LIですからLI積は任意ですがLは小さいほどエネルギーが大きくなります。
よって、Nは大きい方が良く、Lは小さい方がいいと言う矛盾が生まれます。
Nを大きくしてLが上がらないようにするためにはコアのμを下げるしかなく、結果としてギャップが必要になります。

最初の回答にあるように、

フライバックでは伝送するエネルギーを一旦磁気エネルギーとして蓄える必要があり、多くの磁気エネルギーを蓄えることができるようにギャップを設けてる（同じ磁束密度で使うときには、透磁率が低い方が体積当たりの磁気エネルギーは大きくなる）

フォワード型は伝送するエネルギーを磁気エネルギーとして蓄えないので、コイルの磁気エネルギーは小さくて良いのでギャップを設けません
（必要な電圧に対応する磁束を通すのに、磁気エネルギーは小さい方が望ましい）

回答ありがとうございます。
フライバック方式でギャップを設ける理由は分かったのですが、フォワードでギャップを設けない理由をもう少し詳しく教えてもらうと幸いです。

フォワード型の場合、動作は普通の変圧器と同じで、電圧を支えるだけの磁束変化量が必要なだけで、
その磁束変化量をつくるための電流（励磁電流）は小さい方が良い（励磁電流が大きいと、その分スイッチ素子の容量が必要になる）
で、ギャップをつけると磁気抵抗が増えて、同じ磁束をつくるのに必要な励磁電流が増えるので、ギャップはつけない
てな説明でいかが

ＦＥＴにてＯＮした時の電流変化を規定値にするため、インダクタのＬが規定されるからだと思います。下図

https://www.fujielectric.co.jp/products/semiconductor/model/power_supply/technical/box/pdf/Fly-Back_transformer_Design_Rev_1_0.pdf

ギャップはこの決められたインダクタンスから決められます。
ーー＞Ｐ６

フォーワードの場合は、そのような問題がありません。インダクタンスは大きいほどよいのです。
まったく考え方が違うのです。

フライバックの場合、コイルインダクタンスは設計されます。これを満たすようなギャップが決められます。

インダクタンスが設計上重要になります。
それを設定するためです。
わかりますか？

わからないよね？

フライバック方式ではスイッチング素子がONの間にトランスである結合インダクタ内に磁力としてエネルギーを蓄えます。
スイッチング素子をOFFにした時に大きな逆起電力が生じて、それを下段のコイルが拾って電圧とする訳です。

コアが磁束を効率的に通すために透磁率の高い材料である必要があるのですが、透磁率が高いと磁力エネルギーをあまり多く蓄えられません。
コアの透磁率を低くしてより多くの磁力エネルギーを溜めるためにエアギャップを設けているのです。エアギャップが無いとすぐに磁力線は飽和してしまいます。

フォワード方式ではスイッチング素子がONの間にトランスを経由してエネルギーを下段に伝えるので逆ですね。

■参考

Fly-Back_transformer_Design_Rev_1_0.pdf