電晶體間歇振蕩器的製作方法
2023-08-10 04:10:26
專利名稱:電晶體間歇振蕩器的製作方法
本發明是將直流低電壓變換成脈衝高電壓的裝置。它是利用一隻電晶體和一個脈衝變壓器形成正反饋，配合RC充放電迴路產生自激振蕩，耦合輸出脈衝高電壓。
現有的電晶體間歇振蕩器，其原理電路圖刊在人民出版社1977年出版，北京師範學院物理系編寫的《電子技術在農村的應用》一書中第89頁上。該電路工作時直流輸入電壓6V，輸出功率8W。如果提高該振蕩器的工作電壓，增大負載功率，該振蕩器就無法正常工作。因為這種電路當管子截止瞬間，L1產生的反電動勢可達到幾倍的電源電壓，發射結必須承受很高的反向電擊穿，使的反向電流增大，引起發射結功耗增加，結溫上升，又進一步提高反向電流出現惡性循環。由電擊穿過渡到熱擊穿，就會把發射結燒毀。在發射結溫度升高的同時，使整個管子溫度上升，管子穿透電流Iceo也隨之增大，管耗增大。Iceo大會使管子性能不穩定，管子不能正常工作。所以這樣的振蕩器當輸入直流電壓高於12V，輸出功率大於8W時不能正常工作。
本發明的任務是提出一種改進的電晶體間歇振蕩器，使得輸入直流電壓為6V到24V之間，輸出功率3W至30W時，仍然能正常工作。
本發明的任務是這樣實現的將構成RC迴路的電容與電阻並聯後接在脈衝變壓器反饋線圈同名端與開關B端之間，以取代原來的RC充放電電路。這樣改進後的電路，當發射結電擊穿時，發射結反向電流對電源EC充電須流經電阻R，由於電阻R的限流作用使得發射結反向擊穿電流較小，使管子不會發生熱擊穿現象。從而克服了原電路的缺點。而且發射結反向擊穿電流流經電源時，會對電源進行充電，提高了電源效率。構成RC迴路的電阻由一組電阻組合。它是將一定值的電阻與一可變電阻並聯後再與一定值電阻串連組成。改變可變電阻的阻值，就能相應改變振蕩器頻率與輸出功率，而又不使電晶體偏離工作點而燒毀。本發明對電源的使用效率較高，當採用下面要詳述的實施例結構時，零件數目和成本沒有增加。
圖1是本發明電路原理圖。
圖2是本發明脈衝波形圖。
電晶體間歇振蕩器的一個實施例是電晶體直流電源日光燈，由電晶體(1)、脈衝變壓器(2)，組合電阻器(3)，電容(4)，開關(5)，直流電源(6)，日光燈管(7)按圖1所示線路連接而成。由於電晶體(1)採用NPN型大功率矽管，圖1電路採取電源(6)負極接地法。工作時，合上開關(5)，接通電源(6)，電晶體(1)導通，基極電流ib增加，集電極電流ic相應增加，脈衝變壓器(2)初級線圈(2′)上的電壓U1為上正下負，通過耦合，反饋線圈(2″)上的感應電勢為下負上正，基極電壓Ub變大，ib繼續增加，這又引起集電極電流ic進一步增加，正反饋結果，使管子迅速進入飽和區，管壓降接近於零，在脈衝波形圖上形成陡峭的前沿(圖2)所示。
由於前沿時間很短，初級繞組(2′)表現出的阻抗很大，因此ic很小，這時初級繞組(2′)上電壓U1＝Ec，而此電壓保持不變。同時電容(4)上電壓Uc來不及變化，反饋線圈(2″)上感應的電壓U2全部加到管子基極，故ib很大。
電晶體(1)飽和後，電路進入平頂階段。在平頂期間，U2對電容(4)充電，充電是通過管子基極飽和內阻recs和電源(6)進行的。電容(4)充電電壓Uc＝Ec＋U2，隨著C的充電，基極電壓Ub逐漸下降，ib也逐漸減少，與此同時集電極電流ic按線性增加。當ic＝βib時，管子退出飽和區，平頂階段結束。平頂寬度大小由電容(4)大小決定。
當管子退出飽和區進入放大區時，由於ib減小，ic也按β倍的ib減小，電路又產生一次正反饋轉換過程，即ib和ic都急劇減小，集電極電壓Uc上升，基極電壓Ub下降，直至管子截止，形成陡的脈衝後沿。由於後沿時間很短，管子突然截止，脈衝變壓器(2)初級線圈(2′)電流突然被切斷，立即產生很大的電勢，它的數值可超過電源(6)Ec電壓的幾倍，通常稱它為反衝電壓，其方向為上負下正，反衝電壓造成電晶體的發射結電擊穿。但由於改變了阻容迴路的接法，發射結反向電流受電阻(3)的限制，避免了熱擊穿的產生，使電晶體間歇振蕩器能在輸入直流電壓6V－24V，輸出功率3W－30W這一範圍內正常工作。發射結反向擊穿電流流經電源(6)時，對電源(6)有充電作用，提高了電源(6)使用效率。
電晶體(1)截止後，C上電壓Uc經R放電，放電時間Uc＞Ec時，電晶體維持截止。當Uc＝Ec－UT時，即電晶體(1)基極電壓達到起動值UT時，管子又開始導通，接著發生下一次振蕩過程。
日光燈燈管(7)由脈衝變壓器次級線圈(2″′)上的感應高壓脈衝點燃。
組合電阻(3)是將一定值電阻(3″)與一可變電阻(3″′)並聯後再與一定值電阻(3′)串連組成。改變可變電阻(3″′)的阻值，就能相應改變振蕩器的振蕩頻率與輸出功率。即改變脈衝變壓器(2)次級線圈(2″′)上的負截——日光燈燈管(7)的亮度，而又不使電晶體(1)工作點發生突然變化，避免了因調整工作點而燒毀電晶體的現象。這樣的電晶體直流電源日光燈具有輸入電壓範圍大，輸出功率大，燈管亮度可平穩調節，造價低等優點適合於無交流電源地區的夜間照明。
權利要求
1.由電晶體(1)、脈衝變壓器(2)、電阻器(3)、電容(4)、開關(5)、直流電源(6)組成的間歇振蕩器，其特徵在於採用組合式電阻器(3)與電容(4)並聯後接在脈衝變壓器(2)反饋線圈(2″)同名端與開關(5)B端之間。
2.根據權利要求
1的電晶體間歇振蕩器，其特徵是組合式電阻器(3)由一定值電阻(3″)與可變電阻(3″′)並聯後再與一定值電阻(3′)相串連組成。
3.根據權利要求
(1)的電晶體間歇振蕩器其特徵是在脈衝變壓器(2)次級線圈(2″′)的兩端接有一個功率在3W——30W之間的日光燈燈管(7)作為負載。
專利摘要
本實用新型是一種電晶體間歇振蕩器。它適合於直流輸入電壓6V—24V之間，輸出端負載為一個3W—30W之間功率的日光燈，調節可變電阻能平穩地改變振蕩器輸出功率大小。這種振蕩器點燃的日光燈適合於無交流電源地區的夜間照明。
文檔編號H03K3/02GK85203688SQ85203688
公開日1987年5月20日 申請日期1985年9月2日
發明者陳寅 申請人:陳寅導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan