脉冲振荡器是开关电源中至关重要的组成部分,负责产生周期性的脉冲信号。这些脉冲信号控制着开关晶体管的开闭,进而调节能量的传递与转换。其工作原理涉及电子电路中的非线性元件、储能元件以及反馈网络,共同形成稳定的自激振荡。
在脉冲振荡器中,当晶体管q3转入导通态时,正向控制电压+vc将通过脉冲变压器原边线圈、q3的集电极到发射极,然后通过r15流回电源的负向节点-vc。这时,脉冲变压器的副边线圈会由于互感作用产生感应电势。副边线圈一端连接至-vc,另一端则通过r12和c8网络连接到q3的基极。感应电势的极性与原边线圈自感电势相同(根据图中标注,上下端为同名端),从而为q3的基极提供更大的电流,这一过程加速了q3进入饱和状态。
随着q3进入饱和状态,集电极电流ic不再发生变化,这在图4的时间轴上对应于t0至t3阶段。经过t3至t4的饱和期后,自感电势和互感电势的极性发生反转,即变为上负下正。
副边线圈中的这一反转电势通过r15施加到q1的发射极,同时通过r12和c8施加到q3的基极,形成反向偏置,迅速推动q3从饱和状态过渡到截止状态,如图中t4至t6所示。q3截止之后,由d8、r17和c7组成的阻尼电路迅速吸收原边线圈中产生的反向电势和电流,如图中t6至t7所示。至此,一个振荡周期完成。随后,振荡器将不断重复上述过程。
需要注意的是,脉冲振荡器的频率主要由c8以及与之并联的副边线圈的电感量共同决定。这些元件的值会影响储能和放电的时间常数,进而决定了振荡频率。
此外,为了确保脉冲振荡器的稳定工作,设计者还会在电路中加入各类保护元件,如过流保护、过热保护等。这些保护措施可以在电路出现异常情况时及时介入,避免损坏振荡器或其他电路元件,提升整个电源系统的可靠性。
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