Verstehen eines Einzeltransistor-Flyback-Transformator-Treibers?

Ich habe mir ein paar Analysen von CRT-Flyback-Transformatortreibern angesehen und kann nicht verstehen, warum der Transistor abschalten würde. Aus meiner naiven Perspektive scheint es, dass der Transistor aufgrund der konstant an der Basis anliegenden positiven Gleichspannung niemals abschalten sollte. Mir ist bewusst, dass dies nicht der Fall ist, da Transformatoren wechselnde Ströme benötigen, um Ströme in ihren anderen Spulen zu induzieren. Mir ist bewusst, dass die Spulen eine Induktivität haben, die den Stromaufbau dämpft und den Induktorkern auflädt, aber ich kann mein Gehör nicht um den Transistorbereich wickeln.

(Referenz: https://en.wikipedia.org/wiki/Flyback_transformer#Operation_and_usage )

Schaltplan:Diagramm

Dies ist auch ein Joule Thief mit einem sekundären.
Eine Verringerung der Ansteuerung bei steigendem Strom kann entweder aufgrund von Transistorsättigung aufgrund von begrenztem Beta und/oder Kernmagnetsättigung auftreten.
@RussellMcMahon - Was ist, wenn R1 3K3 oder 10K wird? Was blockiert dann den Oszillator? Es ist keine Transistorsättigung oder Kernsättigung mehr, weil Sie es "leer gestellt" haben. Jetzt reicht die durch den Widerstand eingehende Energie nur noch aus, um eine bestimmte Aufladung der Induktivität zu unterstützen, und dann bricht sie zusammen. Ich stelle mir ein Diagramm vor, so etwas wie das Diagramm des sicheren Betriebsbereichs.
@RussellMcMahon - Was verursacht die Hysterese im selbstschwingenden Sperrwandler? Ist das hier nicht die Frage? Oder was bewirkt, dass der Transistor abschaltet? Was bewirkt, dass es blockiert? Ich dachte ursprünglich, es sei eine Transformatorwirkung zwischen der Primär- und der Erfassungswicklung. Aber jetzt denke ich, dass es auch einer der vielen limitierenden Faktoren ist.
@MicroservicesOnDDD Das Erhöhen des Kollektorstroms erfordert einen Basisantrieb von Ic/Beta. Spannung der Rückkopplungswicklung und R1 R2 eingestellt Ibmax. Wenn Ic über B x Ibmax ansteigt, beginnt der Transistor aus der Sättigung zu kommen und dies schaltet den Transistor regenerativ aus. ODER wenn der Laststrom den Kern sättigt und die Ansteuerspannung entfernt wird, passiert dasselbe.

Antworten (2)

Sie haben es fast geschafft.

Dies ist Teil des Problems.

Mir ist bewusst, dass dies nicht der Fall ist, da Transformatoren wechselnde Ströme benötigen, um Ströme in ihren anderen Spulen zu induzieren.

Dies ist zwar nicht falsch, aber nicht so nützlich wie die Aussage, dass Transformatoren Spannung benötigen, um Spannung in ihren anderen Spulen zu induzieren. Ströme fließen auch, aber ihre Beziehung ist komplizierter als für Spannung.

Die Rückkopplungsspule ist mit der Basis in Reihe geschaltet. Dies hat die Polarität (##), um die Basis auf eine höhere Spannung zu treiben, wenn der Primärstrom wächst, wenn die Primärspannung eine positive Spannung hat, und niedriger, wenn sie negativ ist. Sobald es sich ausschaltet, sorgt das Feedback dafür, dass es sich hart ausschaltet.

Das Widerstandsverhältnis stellt sicher, dass an der Basis genügend Spannung anliegt, um sie anfänglich einzuschalten, wenn keine Spannung von der Rückkopplungswicklung anliegt.

Der einzige andere Teil des Rätsels ist, warum der Transistor sowieso anfangen sollte, sich auszuschalten. Es gibt zwei Dinge, die dies tun können, und das erste, das dort ankommt, löst das Ende der "Ein"-Phase aus.

a) Ein Transistor mit durch R1 begrenzter Basisansteuerung hat nur einen begrenzten Kollektorstrom, den er unterstützen kann. Sobald der Primärstrom auf diesen Wert angestiegen ist, wird jeder weitere Anstieg den Transistor aus der Sättigung ziehen, und die Kollektorspannung steigt an, wodurch die Primärspannung reduziert wird. Dadurch wird die Basisansteuerung durch die Transformatorwirkung auf die Basiswicklung weiter reduziert, und der Transistor schaltet schnell ab.

b) Der Rücklaufkern wird bei einem bestimmten Primärstrom magnetisch gesättigt. Dadurch sinkt die Induktivität, was die Anstiegsgeschwindigkeit des Primärstroms dramatisch erhöht. Er wird nun schnell den begrenzten Kollektorstrom des Transistors überschreiten, was auch immer er war, und Mechanismus (a) wird das Ausschalten vervollständigen.

(##) Vielen Dank an Jonk für den Hinweis in Kommentaren, dass die Polarität, die Sie möglicherweise aus diesem Diagramm abzuleiten versuchen, falsch ist. Das Fehlen der expliziten Polarität, die die Wicklungsstartpunkte anzeigt, sollte eine Warnung sein, dass dies der Fall sein könnte.

Das (*) für die Polarität der Wicklungen, die natürlich aus dem Schaltplan abgeleitet werden könnten (da sie fehlen), wäre falsch. Nur eine Notiz. Sie hätten den Polaritätspunkt enthalten sollen.
In Bezug auf die Phasen sind also Primär- und Sekundärteil in Phase oder um 180 Grad phasenverschoben? Die andere Frage, die ich hatte, betraf die Wechselwirkung zwischen Kollektor und Basis. Wenn die Kollektorspannung ansteigt, hört der Transistor auf zu leiten, bis der Kollektorstrom 0 erreicht? Das ist ein interessanter Mechanismus, von dem ich noch nie gehört hatte.
Das Diagramm hat keine Phasenreferenz, daher sind "in Phase" und "180 Phase" bedeutungslos. Die Rückkopplungswicklung ist so phasengesteuert, dass bei fallender Kollektorspannung die Basisspannung ansteigt. Dies verstärkt die Leitung und das Ausschalten. Wenn der Transistor ausschaltet, geht der Kollektor I auf 0, der Fluss bleibt zunächst gleich, sodass der Strom auf die Sekundärseite übertragen wird und in die Last fließt. Nachdem die magnetische Energie auf die Last übertragen wurde, fällt die Spulenspannung auf 0, die Basisspannung steigt und der Transistor leitet wieder. Hat nichts damit zu tun, dass der Kollektorstrom 0 erreicht.

Dies ist ein blockierender Oszillator, Wikipedia

Der Transistor schaltet ab, denn sobald die Spannung in der Rückkopplungswicklung zu sinken beginnt, wird die Trasistoransteuerung schwächer und wenn dies geschieht, beginnt der Transistor, den Strom zurückzudrosseln

Die Spannung sinkt, weil der Transformator ein echter Transformator ist und kein idealer, sodass der Primärstrom durch den Wicklungswiderstand begrenzt ist und die Kopplung durch die Kernsättigung begrenzt ist.

Genaueres könntest du hier schreiben. Es gibt zwei mögliche Mechanismen dafür, warum Oszillation auftritt. Du erwähnst keines von beidem, verwendest stattdessen Ausdrücke wie „Drossel .. zurück“ und „Eintauchen“. Ein Mechanismus ist die Kernsättigung. Die andere ist die Erschöpfung von BJT β . Entweder man funktioniert. Die positive Rückkopplung über die Rückkopplungsspule erledigt den Rest. Sie könnten auch die andere Richtung der positiven Rückkopplung in Bezug auf die Rückkopplungsspule erklären, die die Einschaltzeit ebenfalls verstärkt. Es schneidet in beide Richtungen.
Verstehen eines Einzeltransistor-Flyback-Transformator-Treibers?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v