Bagaimana Menyekat Pengayun Berfungsi

Pengayun penyekat adalah salah satu bentuk pengayun termudah yang mampu menghasilkan ayunan yang menopang sendiri dengan menggunakan hanya beberapa komponen aktif pasif dan tunggal.

Nama 'blocking' diterapkan kerana peralihan peranti utama dalam bentuk BJT disekat (cut-of) lebih kerap daripada yang dibenarkan untuk melakukan semasa ayunan, dan oleh itu nama blocking oscillator .

Di mana Pengayun Penyekat Biasanya Digunakan

Pengayun ini akan menghasilkan output gelombang persegi yang dapat diterapkan secara efektif untuk membuat litar SMPS atau litar pensuisan serupa, tetapi tidak dapat digunakan untuk mengoperasikan peralatan elektronik sensitif.

Nada nada yang dihasilkan dengan pengayun ini menjadi sangat sesuai untuk penggera, alat latihan kod morse, pengecas bateri tanpa wayar Litar ini juga dapat digunakan sebagai lampu strobo pada kamera, yang sering dilihat sebelum mengklik lampu suluh, ciri ini membantu mengurangkan kesan mata merah yang terkenal.

Kerana konfigurasi yang mudah, ini litar pengayun digunakan secara meluas dalam kit eksperimen, dan para pelajar merasa lebih mudah dan menarik untuk memahami perinciannya dengan cepat.

Bagaimana Pengayun Penyekat berfungsi

Untuk membuat pengayun penyekat , pemilihan komponen menjadi sangat kritikal sehingga dapat berfungsi dengan kesan yang optimum.

Konsep pengayun penyekat sebenarnya sangat fleksibel, dan hasilnya dapat diubah secara meluas, hanya dengan mengubah ciri-ciri komponen yang terlibat seperti perintang, transformer.

The pengubah di sini secara khusus menjadi bahagian penting dan bentuk gelombang output sangat bergantung pada jenis atau bentuk pengubah ini. Contohnya apabila transformer nadi digunakan dalam litar pengayun penyekat, bentuk gelombang mencapai bentuk gelombang segi empat yang terdiri daripada tempoh naik dan turun yang cepat.

Output berayun dari reka bentuk ini menjadi serasi dengan lampu, pembesar suara, dan juga geganti.

Sebatang perintang dapat dilihat mengawal frekuensi pengayun penyekat, dan oleh itu jika perintang ini diganti dengan periuk, frekuensi menjadi berubah secara manual dan dapat diubah mengikut keperluan pengguna.

Walau bagaimanapun, berhati-hati untuk tidak mengurangkan nilai di bawah had yang ditentukan yang boleh merosakkan transistor dan mewujudkan ciri bentuk gelombang output yang tidak stabil. Selalu disarankan untuk meletakkan perintang tetap nilai minimum yang selamat bersiri dengan periuk untuk mengelakkan keadaan ini.

Operasi litar

Litar berfungsi dengan bantuan maklum balas positif di seluruh pengubah dengan mengaitkan dua tempoh masa beralih iaitu, waktu Ditutup ketika suis atau transistor ditutup, dan waktu Topen ketika transistor terbuka (tidak melakukan). Singkatan berikut digunakan dalam analisis:

• t, masa, salah satu pemboleh ubah
• Tclosed: seketika pada akhir kitaran tertutup, permulaan kitaran terbuka. Juga besarnya masa jangka masa semasa suis ditutup.
• Topen: segera pada setiap akhir kitaran terbuka, atau permulaan kitaran tertutup. Sama dengan T = 0. Juga besarnya masa jangka masa setiap kali suis terbuka.
• Vb, voltan bekalan mis. Vbattery
• Vp, voltan dalam penggulungan utama. Transistor pensuisan yang ideal akan membolehkan voltan bekalan Vb melintasi primer, oleh itu dalam keadaan ideal Vp akan menjadi = Vb.
• Vs, voltan seberang penggulungan sekunder
• Vz, voltan beban tetap yang disebabkan oleh mis. oleh voltan bertentangan diod Zener atau voltan hadapan sambungan (LED).
• Im, magnetisasi arus melintasi primer
• Ipeak, m, tertinggi atau arus puncak 'puncak' pada sisi utama trafo. Berlangsung tepat sebelum Topen.
• Np, bilangan giliran utama
• Ns, bilangan giliran sekunder
• N, nisbah belitan juga ditakrifkan sebagai Ns / Np,. Untuk pengubah yang dikonfigurasi dengan sempurna yang berfungsi dengan keadaan yang ideal, kami mempunyai Is = Ip / N, Vs = N × Vp.
• Lp, induktansi diri primer, nilai yang dikira dengan bilangan putaran utama Np kuasa dua , dan 'faktor induktansi' AL. Induktansi diri sering dinyatakan dengan formula Lp = AL × Np2 × 10−9 henries.
• R, suis gabungan (transistor) dan rintangan utama
• Naik, tenaga yang terkumpul di dalam aliran medan magnet melintasi belitan, seperti yang dinyatakan oleh arus magnetisasi Im.

Operasi semasa Tclosed (masa ketika suis ditutup)

Pada saat transistor beralih mengaktifkan atau mencetuskannya berlaku voltan sumber Vb di atas belitan primer pengubah.

Tindakan tersebut menghasilkan arus magnet yang menggetarkan pada transformer sebagai Im = Vprimary × t / Lp

di mana t (waktu) mungkin berubah dengan waktu dan bermula pada 0. Arus pemagnet yang ditentukan Im sekarang 'naik ke atas' apa-apa arus sekunder yang dihasilkan terbalik yang mungkin berlaku untuk menyebabkan beban pada belitan sekunder (misalnya ke dalam kawalan terminal (asas) suis (transistor) dan kemudiannya dikembalikan kepada arus sekunder pada primer = Is / N).

Arus perubahan ini pada primer pada gilirannya menghasilkan fluks magnetik yang berubah dalam belitan pengubah yang membolehkan voltan stabil Vs = N × Vb melintasi belitan sekunder.

Dalam banyak konfigurasi voltan sisi sekunder Vs boleh ditambah dengan voltan bekalan Vb kerana hakikat bahawa voltan di sisi utama kira-kira Vb, Vs = (N + 1) × Vb semasa suis (transistor) berada di mod lakuan.

Oleh itu, prosedur menukar mungkin mempunyai kecenderungan untuk memperoleh sebahagian voltan atau arus kawalannya terus dari Vb sementara selebihnya melalui Vs.

Ini menunjukkan bahawa voltan kawalan suis atau arus akan 'dalam fasa'

Namun dalam situasi tidak adanya rintangan primer dan rintangan yang dapat diabaikan pada peralihan transistor, dapat mengakibatkan kenaikan arus magnetisasi dengan 'tanjakan linier' yang dapat dinyatakan oleh rumus seperti yang diberikan perenggan pertama.

Sebaliknya andaikan terdapat besar rintangan utama untuk transistor atau kedua-duanya (rintangan gabungan R, misalnya rintangan gegelung primer bersama dengan perintang yang dipasang dengan pemancar, rintangan saluran FET), maka pemalar masa Lp / R dapat menghasilkan keluk arus magnetisasi yang meningkat dengan cerun yang turun secara konsisten.

Dalam kedua-dua senario tersebut, arus magnetisasi akan memberi kesan memerintah melalui gabungan arus utama dan arus transistor Ip.

Ini juga menunjukkan bahawa jika perintang penghad tidak disertakan, kesannya dapat meningkat tanpa batas.

Walau bagaimanapun, seperti yang dikaji di atas semasa kes pertama (rintangan rendah), transistor akhirnya gagal menangani lebihan arus, atau secara sederhana, rintangannya cenderung meningkat sehingga tahap penurunan voltan pada peranti mungkin sama dengan voltan bekalan menyebabkan ketepuan lengkap peranti (yang mungkin dinilai dari keuntungan transistor atau spesifikasi 'beta').

Dalam keadaan kedua (mis. Penyertaan rintangan primer dan / atau pemancar yang signifikan) cerun (penurunan) arus boleh mencapai titik di mana voltan yang diinduksi di atas belitan sekunder tidak cukup untuk menjaga transistor pada kedudukan pengalir.

Dalam senario ketiga, the teras yang digunakan untuk pengubah mungkin mencapai titik tepu dan runtuh yang pada gilirannya akan menghentikannya daripada menyokong pemagnetan lebih lanjut, dan melarang proses induksi primer hingga sekunder.

Oleh itu, kita dapat menyimpulkan bahawa dalam ketiga-tiga situasi seperti yang dibahas di atas, kadar saat arus utama naik atau kadar kenaikan fluks pada inti trafo dalam kes ketiga, mungkin menunjukkan kecenderungan penurunan ke arah sifar.

Setelah mengatakan ini, dalam dua senario pertama, kami mendapati bahawa walaupun arus utama kelihatan meneruskan bekalannya, nilainya menyentuh tahap tetap yang mungkin sama dengan nilai penawaran yang diberikan oleh Vb dibahagi dengan jumlah rintangan R di sisi primer.

Dalam keadaan 'arus-terhad' seperti itu, fluks pengubah cenderung menunjukkan keadaan yang stabil. Kecuali fluks yang berubah, yang mungkin terus menyebabkan voltan melintasi sisi sekunder trafo, ini menunjukkan bahawa fluks stabil menunjukkan ke arah kegagalan proses induksi melintasi yang mengakibatkan voltan sekunder jatuh ke sifar. Ini menyebabkan suis (transistor) terbuka.

Penjelasan komprehensif di atas menerangkan dengan jelas bagaimana pengayun penyekat berfungsi dan bagaimana litar pengayun yang sangat serba boleh dan fleksibel ini dapat digunakan untuk setiap aplikasi yang ditentukan dan disesuaikan dengan tahap yang diinginkan, kerana pengguna mungkin lebih suka melaksanakannya.