Der Versuch, das Funktionsprinzip eines seltsamen Transformatortreibers / Oszillators zu verstehen

Ich versuche, die Hochspannungsversorgung eines alten Oszilloskops zu reparieren. Der HV-Transformator ist verbrannt und ich versuche, ihn durch einen ähnlichen (EPC19-Kern) zu ersetzen, aber ich scheitere.

Ich weiß bereits, wie man denselben Transformator mit einer Halbbrücke wickelt und antreibt, aber die Antriebsschaltung in diesem speziellen Bereich kann ich nicht verstehen.

Dies sind die Schaltpläne des HV-Abschnitts des Oszilloskops (ich habe die Anmerkungen in Rot gemacht, Anmerkungen in Blau stammen möglicherweise ursprünglich aus den Schaltplänen oder wurden möglicherweise später von jemand anderem erstellt):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der HV-Transformator ist T1001. Die HV-Schaltung befindet sich innerhalb der roten Linie. T1001 hat eine Rückkopplungswicklung auf der Primärseite, und in den Oszilloskop-Schaltplänen scheint sie die TR1003-Basis ständig zu ändern, wodurch das Ding mit einer bestimmten Frequenz oszilliert.

Beim original verbrannten Transformator sind 1-2 8 Windungen und 3-4 2 Windungen, beide AWG 28, aber sie sind stark gekoppelt: Beide Wicklungen sind vollständig übereinander gestapelt. Es gibt keine seitlichen Wendungen. Der Spulenkörper wurde speziell dafür hergestellt, der Primär-/Rückkopplungsabschnitt ist ein tiefer Schlitz, in den nur ein AWG 28-Draht passt. Bei meiner Ersatzspule ist dies ohne Modifikationen nicht möglich. Also meine erste Frage: Ist diese Kopplung entscheidend, damit dieser Oszillator funktioniert?

Ich habe versucht, einen ähnlichen Transformator mit einem etwa gleich großen Kern herzustellen (ohne die starke Kopplung zwischen Primär und Rückkopplung, mit nebeneinander liegenden Windungen), aber die Schaltung zeigt nur eine geringfügige Oszillation (2 Vpp) mit einem DC-Pegel von ungefähr 19 V. Ich hatte so etwas wie die blaue Wellenform erwartet, die auf den Schaltplänen kommentiert ist. Irgendwelche Ideen, was falsch sein könnte?

Eine andere Frage ist: Wenn ich nur Primär- und Rückkopplungswicklungen (1-2 und 3-4) herstelle, sollte die Schaltung schwingen? Oder hängt die Schwingung auch von der Sekundärseite ab? Wenn nur primär und Feedback benötigt werden, ist es viel einfacher zu testen (keine Notwendigkeit, Hunderte von Windungen auf die Sekundärseite zu wickeln).

Und die letzte und wichtigste Frage: Wie funktioniert diese Schaltung wirklich und welche Eigenschaften muss dieser Transformator haben, um mit dieser speziellen Topologie richtig zu funktionieren?

BEARBEITEN:

Ergänzung fehlender Informationen:

  • Der Transistor wird bei meinen Tests sehr heiß. Es scheint, dass der Oszillator ständig eingeschaltet ist, wodurch der Transistor starken Strom zieht.

  • Der ursprüngliche Kern wird durch EI-Ferrite gebildet. Der zentrale Teil ist kreisförmig. Ersatzkern (EPC19) hat keinen Spalt, gebildet durch zwei E-Teile. Der Mittelteil ist irgendwie oval, aber mit ziemlich ähnlicher Querschnittsfläche im Vergleich zum Original.

Eine enge Kopplung kann wichtig sein. Sie könnten versuchen, 5 Drähte miteinander zu verdrillen und davon 2 Windungen zu wickeln. Verwenden Sie eine für die FB-Wicklung und die anderen vier in Reihe.
Dies ist eine weitere dieser Schaltungen, die auf die Sättigung des Transformatorkerns angewiesen sind, um zu funktionieren. Wenn der Transistor zum ersten Mal eingeschaltet wird, liefert die Rückkopplungswicklung eine positive Rückkopplung, aber wenn der Kern gesättigt ist, invertiert das Rückkopplungssignal und schaltet den Transistor ab. Wenn die BH-Kurve Ihres Ersatzkerns dem Original nicht ähnlich genug ist, haben Sie möglicherweise Probleme, ihn richtig zu machen. Gibt es eine Möglichkeit, den ursprünglichen Kern wiederzuverwenden?
@DaveTweed, der Kern ist gebrochen, als ich den Transformator zerlegt habe, aber er ist zumindest optisch reparierbar. Es zerbrach in 3 Teile. Glauben Sie, dass seine magnetischen Eigenschaften erhalten bleiben, wenn ich es zurückklebe? Danke!
Ja, das würde ich denken, solange Sie die Leimschicht so dünn wie möglich halten können, um eine gute Passung zwischen den Teilen zu erreichen.
@DaveTweed, nochmals vielen Dank. Ein weiteres Detail, das ich vergessen habe zu erwähnen: Der Transistor wird bei meinen Tests sehr heiß. Wenn ich Ihren Kommentar lese, verstehe ich, dass sich der Transistor nur ausschaltet, wenn der Kern gesättigt ist. Wenn die Sättigung nicht erreicht wird, leitet der Transistor die meiste Zeit, und dies erklärt sowohl die Überhitzung als auch die kleine Schwingung, die ich am Oszillator bekomme (2 Vpp). Ich habe Recht?
Ja, das klingt richtig. Es wäre interessant, die Basisspannung am Transistor zu beobachten, um zu sehen, ob er jemals vollständig abgeschaltet wird - dh wie nahe er 0,65 V kommt.

Antworten (1)

Es scheint, dass Sie es mit einer Variante des Armstrong-Oszillators zu tun haben . Der Transformator bildet zusammen mit dem Transistor und C1005 eine selbstschwingende Schaltung, und die durch die Schwingung an der Primärwicklung erzeugte Spannung wird entsprechend dem Windungsverhältnis erhöht.

Ein Abtastwert der Ausgangsspannung der Schaltung wird über R1015 zur Primärseite zurückgeführt und bildet mit R1001 einen Spannungsteiler. Sobald die gewünschte Ausgangsspannung erreicht ist, "stiehlt" der OpAmp den Basisantrieb vom Transistor und erzeugt dann ein kleineres Signal - das ist der Regelkreis.

Wenn Sie die Schaltung ohne Sekundärkreis betreiben, erhalten Sie nicht die gewünschten Ergebnisse, da Sie alles rund um den Regelkreis benötigen, aber Sie können möglicherweise immer noch einige Effekte beobachten, ohne den Regelkreis zu schließen (z. B. wird er überhaupt starten?).

Da der grundlegende Schwingkreis stark von den Induktivitäts- und Kapazitätswerten um den Transformator und den Transistor herum abhängt, müssen Sie möglicherweise auch mit den Parasiten sehr vorsichtig sein. Und was ist mit dem Luftspalt im Kern? Es hat einen großen Einfluss sowohl auf die Induktivität als auch auf eine mögliche Kernsättigung.

Danke für die Antwort! Zumindest optisch kann ich keinen Spalt erkennen. Wenn es existiert, ist es ziemlich klein. Der ursprüngliche Kern besteht übrigens aus EI-Ferriten. Der zentrale Teil ist kreisförmig. Ersatzkern (EPC19) hat keinen Spalt, gebildet durch zwei E-Teile. Der mittlere Teil ist eine Art Oval, aber mit einer ziemlich ähnlichen Querschnittsfläche wie das Original.
Der Versuch, das Funktionsprinzip eines seltsamen Transformatortreibers / Oszillators zu verstehen
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