專利名稱:晶體管間歇振蕩器的制作方法
本發(fā)明是將直流低電壓變換成脈沖高電壓的裝置。它是利用一只晶體管和一個(gè)脈沖變壓器形成正反饋，配合RC充放電回路產(chǎn)生自激振蕩，耦合輸出脈沖高電壓。
現(xiàn)有的晶體管間歇振蕩器，其原理電路圖刊在人民出版社1977年出版，北京師范學(xué)院物理系編寫的《電子技術(shù)在農(nóng)村的應(yīng)用》一書中第89頁(yè)上。該電路工作時(shí)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(fù)載功率，該振蕩器就無(wú)法正常工作。因?yàn)檫@種電路當(dāng)管子截止瞬間，L1產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)可達(dá)到幾倍的電源電壓，發(fā)射結(jié)必須承受很高的反向電擊穿，使的反向電流增大，引起發(fā)射結(jié)功耗增加，結(jié)溫上升，又進(jìn)一步提高反向電流出現(xiàn)惡性循環(huán)。由電擊穿過渡到熱擊穿，就會(huì)把發(fā)射結(jié)燒毀。在發(fā)射結(jié)溫度升高的同時(shí)，使整個(gè)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(huì)使管子性能不穩(wěn)定，管子不能正常工作。所以這樣的振蕩器當(dāng)輸入直流電壓高于12V，輸出功率大于8W時(shí)不能正常工作。
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種改進(jìn)的晶體管間歇振蕩器，使得輸入直流電壓為6V到24V之間，輸出功率3W至30W時(shí)，仍然能正常工作。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的將構(gòu)成RC回路的電容與電阻并聯(lián)后接在脈沖變壓器反饋線圈同名端與開關(guān)B端之間，以取代原來(lái)的RC充放電電路。這樣改進(jìn)后的電路，當(dāng)發(fā)射結(jié)電擊穿時(shí)，發(fā)射結(jié)反向電流對(duì)電源EC充電須流經(jīng)電阻R，由于電阻R的限流作用使得發(fā)射結(jié)反向擊穿電流較小，使管子不會(huì)發(fā)生熱擊穿現(xiàn)象。從而克服了原電路的缺點(diǎn)。而且發(fā)射結(jié)反向擊穿電流流經(jīng)電源時(shí)，會(huì)對(duì)電源進(jìn)行充電，提高了電源效率。構(gòu)成RC回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并聯(lián)后再與一定值電阻串連組成。改變可變電阻的阻值，就能相應(yīng)改變振蕩器頻率與輸出功率，而又不使晶體管偏離工作點(diǎn)而燒毀。本發(fā)明對(duì)電源的使用效率較高，當(dāng)采用下面要詳述的實(shí)施例結(jié)構(gòu)時(shí)，零件數(shù)目和成本沒有增加。
圖1是本發(fā)明電路原理圖。
圖2是本發(fā)明脈沖波形圖。
晶體管間歇振蕩器的一個(gè)實(shí)施例是晶體管直流電源日光燈，由晶體管(1)、脈沖變壓器(2)，組合電阻器(3)，電容(4)，開關(guān)(5)，直流電源(6)，日光燈管(7)按圖1所示線路連接而成。由于晶體管(1)采用NPN型大功率硅管，圖1電路采取電源(6)負(fù)極接地法。工作時(shí)，合上開關(guān)(5)，接通電源(6)，晶體管(1)導(dǎo)通，基極電流ib增加，集電極電流ic相應(yīng)增加，脈沖變壓器(2)初級(jí)線圈(2′)上的電壓U1為上正下負(fù)，通過耦合，反饋線圈(2″)上的感應(yīng)電勢(shì)為下負(fù)上正，基極電壓Ub變大，ib繼續(xù)增加，這又引起集電極電流ic進(jìn)一步增加，正反饋結(jié)果，使管子迅速進(jìn)入飽和區(qū)，管壓降接近于零，在脈沖波形圖上形成陡峭的前沿(圖2)所示。
由于前沿時(shí)間很短，初級(jí)繞組(2′)表現(xiàn)出的阻抗很大，因此ic很小，這時(shí)初級(jí)繞組(2′)上電壓U1＝Ec，而此電壓保持不變。同時(shí)電容(4)上電壓Uc來(lái)不及變化，反饋線圈(2″)上感應(yīng)的電壓U2全部加到管子基極，故ib很大。
晶體管(1)飽和后，電路進(jìn)入平頂階段。在平頂期間，U2對(duì)電容(4)充電，充電是通過管子基極飽和內(nèi)阻recs和電源(6)進(jìn)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(shí)集電極電流ic按線性增加。當(dāng)ic＝βib時(shí)，管子退出飽和區(qū)，平頂階段結(jié)束。平頂寬度大小由電容(4)大小決定。
當(dāng)管子退出飽和區(qū)進(jìn)入放大區(qū)時(shí)，由于ib減小，ic也按β倍的ib減小，電路又產(chǎn)生一次正反饋轉(zhuǎn)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，形成陡的脈沖后沿。由于后沿時(shí)間很短，管子突然截止，脈沖變壓器(2)初級(jí)線圈(2′)電流突然被切斷，立即產(chǎn)生很大的電勢(shì)，它的數(shù)值可超過電源(6)Ec電壓的幾倍，通常稱它為反沖電壓，其方向?yàn)樯县?fù)下正，反沖電壓造成晶體管的發(fā)射結(jié)電擊穿。但由于改變了阻容回路的接法，發(fā)射結(jié)反向電流受電阻(3)的限制，避免了熱擊穿的產(chǎn)生，使晶體管間歇振蕩器能在輸入直流電壓6V－24V，輸出功率3W－30W這一范圍內(nèi)正常工作。發(fā)射結(jié)反向擊穿電流流經(jīng)電源(6)時(shí)，對(duì)電源(6)有充電作用，提高了電源(6)使用效率。
晶體管(1)截止后，C上電壓Uc經(jīng)R放電，放電時(shí)間Uc＞Ec時(shí)，晶體管維持截止。當(dāng)Uc＝Ec－UT時(shí)，即晶體管(1)基極電壓達(dá)到起動(dòng)值UT時(shí)，管子又開始導(dǎo)通，接著發(fā)生下一次振蕩過程。
日光燈燈管(7)由脈沖變壓器次級(jí)線圈(2″′)上的感應(yīng)高壓脈沖點(diǎn)燃。
組合電阻(3)是將一定值電阻(3″)與一可變電阻(3″′)并聯(lián)后再與一定值電阻(3′)串連組成。改變可變電阻(3″′)的阻值，就能相應(yīng)改變振蕩器的振蕩頻率與輸出功率。即改變脈沖變壓器(2)次級(jí)線圈(2″′)上的負(fù)截——日光燈燈管(7)的亮度，而又不使晶體管(1)工作點(diǎn)發(fā)生突然變化，避免了因調(diào)整工作點(diǎn)而燒毀晶體管的現(xiàn)象。這樣的晶體管直流電源日光燈具有輸入電壓范圍大，輸出功率大，燈管亮度可平穩(wěn)調(diào)節(jié)，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)適合于無(wú)交流電源地區(qū)的夜間照明。
權(quán)利要求
1.由晶體管(1)、脈沖變壓器(2)、電阻器(3)、電容(4)、開關(guān)(5)、直流電源(6)組成的間歇振蕩器，其特征在于采用組合式電阻器(3)與電容(4)并聯(lián)后接在脈沖變壓器(2)反饋線圈(2″)同名端與開關(guān)(5)B端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的晶體管間歇振蕩器，其特征是組合式電阻器(3)由一定值電阻(3″)與可變電阻(3″′)并聯(lián)后再與一定值電阻(3′)相串連組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
(1)的晶體管間歇振蕩器其特征是在脈沖變壓器(2)次級(jí)線圈(2″′)的兩端接有一個(gè)功率在3W——30W之間的日光燈燈管(7)作為負(fù)載。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種晶體管間歇振蕩器。它適合于直流輸入電壓6V—24V之間，輸出端負(fù)載為一個(gè)3W—30W之間功率的日光燈，調(diào)節(jié)可變電阻能平穩(wěn)地改變振蕩器輸出功率大小。這種振蕩器點(diǎn)燃的日光燈適合于無(wú)交流電源地區(qū)的夜間照明。
文檔編號(hào)H03K3/02GK85203688SQ85203688
公開日1987年5月20日 申請(qǐng)日期1985年9月2日
發(fā)明者陳寅 申請(qǐng)人:陳寅導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan