简单的一个是称为Royer 振荡器的自由运行转换器。它在 1954 年由 Bright 和 Royer 申请了(我不知道为什么这个电路没有带有第二位合著者的名字)。零件清单示例:Q1、Q2-2N6487(或用于低功率应用的 ZTX849);R1=4.7 欧姆,R2=470 欧姆。下面是它的工作原理。首次通电时,它会正向偏置两个晶体管。如果它们都处于导通状态,它们只会将变压器和输入源短路。然而,实际上,Q1 和 Q2 不会同时“导通”,因为它们的特性永远不会完全相同并且它们的基极驱动绕组异相。
基于Royer的逆变器原理图 实际上,其中一个(比如 Q1)会导通更多,一些电压会出现在变压器的初级绕组上。这反过来又在基极绕组中感应出这种极性的电压,它们驱动 Q1 进一步进入饱和状态,并驱动 Q2 进入截止状态。当电流流过 Q1 和初级的一半时,磁芯中的磁通量随时间线性增加。当通量不能进一步增加时,在某一时刻它将接近饱和。所有绕组上的电压将降至零,然后极性反转。这将导致 Q2 导通,Q1 处于截止状态。这个自振荡过程将继续,并且将在输出端产生一个双极矩形电压。它的频率取决于磁芯饱和所需的时间。我们可以从法拉第定律推导出Vin=4×N1×F×B×Ac×10 - 8,其中Ac-磁芯的横截面积,单位为sq.cm,B-饱和磁通,单位为高斯。因此,要获得所需的频率F,需要选择N1×Ac=Vin×10 8 /4×F×B的变压器。然后根据所需输出选择次级匝数:N2=N1×Vout/Vin。该电路的主要缺点是频率不稳定,方波输出,缺乏电压调节(只能通过改变Vin来完成)和缺乏电流限制。它可用于为灯泡和其他对频率或波形不敏感的电阻负载供电。
电流反馈逆变电路 Royer 振荡器的一种改进型有一个与 Vin 串联的附加电感器 L 和两个集电极之间的电容器 C。通过这种配置,得到的波形是正弦波,振荡频率由磁化电感 L1 和 C 的谐振决定:F=1/(2π×sqrt(L1×C))。例如,L1=400 uH 和 C=0.1 uF 将产生 F=25 kHz。这是由降压稳压器控制的这种电流馈电振荡器的概念示意图。降压中的 MOSFET 可由外部 PWM 驱动以调节输出电平。这种拓扑结构广泛用于为冷阴极荧光灯 (CCFL) 提供 20 至 100 kHz 的高压(有关实用原理图,请参见本应用笔记的示例). 它不太适合 120V 60Hz 应用,在这些应用中通常使用PWM 技术产生正弦波。
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