6.3.2. Ждущий однотактный блокинг-генератор
Принципиальная схема ждущего однотактного блокинг-генератора приведена на рис. 6.17,а, временные диаграммы на рис. 6.17,б.
а) б)
Рис. 6.17 Ждущий однотактный блокинг-генератор:
а) – принципиальная схема; б) – временные диаграммы.
В исходном состоянии транзистор VT1 закрыт, конденсатор С1 разряжен. Запуск блокинг-генератора осуществляется положительным импульсом UЗАП, который открывает транзистор VT1. Транзистор VT1 подключает первичную обмотку трансформатора W1 к напряжению питания, напряжение обмотки W2 поддерживает транзистор в открытом состоянии, пока напряжение конденсатора С1 не скомпенсирует напряжение обмотки W2.
После запирания транзистора требуется некоторое время для восстановления исходного состояния схемы (разряда конденсатора С1). Резистор R1 обеспечивает надежное запирание транзистора и цепь для разряда С1. Резистор R2 увеличивает входное сопротивление транзистора.
Для устранения влияния цепи запуска на формирование выходного импульса установлен диод VD1.
6.3.3 Автоколебательный двухтактный блокинг-генератор
Двухтактный блокинг-генератор лучше использует трансформатор, в напряжении которого отсутствует постоянная составляющая. В отличии от однотактного блокинг-генератора в двухтактном временные интервалы определяются временем перемагничивания магнитопровода. Принципиальная схема автоколебательного двухтактного блокинг-генератор приведена на рис. 6.18,а, Кривая намагничивания магнитопровода на рис. 6.18,б.
а) б)
Рис. 6.18 Автоколебательный двухтактный блокинг-генератор:
а) - принципиальная схема; б) – кривая намагничивания магнитопровода.
При подаче питающего напряжения, из-за некоторой не симметрии схемы или с помощью схемы запуска, один из транзисторов, например VT1, оказывается открыт, второй транзистор VT2 закрыт. К обмотке WK1 прикладывается напряжение (плюс к концу), обмотка WБ1 (плюс к базе транзистора VT1) обеспечивает открытое состояние транзистора VT1, обмотка WБ2 (минус к базе транзистора VT2) закрывает транзистор VT2. Магнитопровод перемагничивается в положительном направлении, напряжение питания компенсируется Э.Д.С,, наводимой в магнитопроводе (падением на открытых транзисторах пренебрегаем)
,
где S
– сечение магнитопровода, отсюда (6.24)
. (6.25)
Временные диаграммы процессов в блокинг-генераторе приведены на рис. 6.19. Коллекторный ток транзистора можно разложить на три составляющие: ток нагрузки, ток намагничивания магнитопровода и ток базы, который трансформируется из обмотки WБ1 в обмотку WK1.
При формировании прямоугольного выходного напряжения индукция возрастает линейно. После достижения индукции насыщения BS ток намагничивания резко возрастает (движение к точке 3 на кривой намагничивания), тока базы не хватает для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Транзистор VT1 начинает закрываться, На кривой намагничивания переход от точки 3 к точке 2 вызывает появления обратного напряжения на всех обмотках, что резко закрывает транзистор VT1 и открывает транзистор VT2. За счет положительной обратной связи транзистор открывается резко. Начинается перемагничивания магнитопровода в обратном направлении (транзистор VT2 подключен коллектором к концу обмотки WK2). Формируется отрицательное напряжение нагрузке и положительное напряжение на базе транзистора VT2. Процесс перемагничивания идет пока индукция не достигнет значения –BS, далее опять произойдет переключение.
Рис. 6.19 Временные диаграммы двухтактного блокинг-генератора
Найдем длительность
импульса tИ,
как время перемагничивания магнитопровода
от
до
.
Отсюда
. (6.26)
Частота автоколебаний
. (6.27)
Мощность двухтактного блокинг-генератора может составлять сотни Ватт, поэтому он часто применяется в источниках питания для преобразования постоянного напряжения в переменное.