脈沖振蕩器是開(kāi)關(guān)電源中至關(guān)重要的組成部分,負(fù)責(zé)產(chǎn)生周期性的脈沖信號(hào)。這些脈沖信號(hào)控制著開(kāi)關(guān)晶體管的開(kāi)閉,進(jìn)而調(diào)節(jié)能量的傳遞與轉(zhuǎn)換。其工作原理涉及電子電路中的非線性元件、儲(chǔ)能元件以及反饋網(wǎng)絡(luò),共同形成穩(wěn)定的自激振蕩。
在脈沖振蕩器中,當(dāng)晶體管Q3轉(zhuǎn)入導(dǎo)通態(tài)時(shí),正向控制電壓+Vc將通過(guò)脈沖變壓器原邊線圈、Q3的集電極到發(fā)射極,然后通過(guò)R15流回電源的負(fù)向節(jié)點(diǎn)-Vc。這時(shí),脈沖變壓器的副邊線圈會(huì)由于互感作用產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。副邊線圈一端連接至-Vc,另一端則通過(guò)R12和C8網(wǎng)絡(luò)連接到Q3的基極。感應(yīng)電勢(shì)的極性與原邊線圈自感電勢(shì)相同(根據(jù)圖中標(biāo)注,上下端為同名端),從而為Q3的基極提供更大的電流,這一過(guò)程加速了Q3進(jìn)入飽和狀態(tài)。
隨著Q3進(jìn)入飽和狀態(tài),集電極電流Ic不再發(fā)生變化,這在圖4的時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)于t0至t3階段。經(jīng)過(guò)t3至t4的飽和期后,自感電勢(shì)和互感電勢(shì)的極性發(fā)生反轉(zhuǎn),即變?yōu)樯县?fù)下正。
副邊線圈中的這一反轉(zhuǎn)電勢(shì)通過(guò)R15施加到Q1的發(fā)射極,同時(shí)通過(guò)R12和C8施加到Q3的基極,形成反向偏置,迅速推動(dòng)Q3從飽和狀態(tài)過(guò)渡到截止?fàn)顟B(tài),如圖中t4至t6所示。Q3截止之后,由D8、R17和C7組成的阻尼電路迅速吸收原邊線圈中產(chǎn)生的反向電勢(shì)和電流,如圖中t6至t7所示。至此,一個(gè)振蕩周期完成。隨后,振蕩器將不斷重復(fù)上述過(guò)程。
需要注意的是,脈沖振蕩器的頻率主要由C8以及與之并聯(lián)的副邊線圈的電感量共同決定。這些元件的值會(huì)影響儲(chǔ)能和放電的時(shí)間常數(shù),進(jìn)而決定了振蕩頻率。
此外,為了確保脈沖振蕩器的穩(wěn)定工作,設(shè)計(jì)者還會(huì)在電路中加入各類保護(hù)元件,如過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等。這些保護(hù)措施可以在電路出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)介入,避免損壞振蕩器或其他電路元件,提升整個(gè)電源系統(tǒng)的可靠性。
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