[其他]晶体管间歇振荡器

说明书

本发明是将直流低电压变换成脉冲高电压的装置。它是利用一只晶体管和一个脉冲变压器形成正反馈，配合RC充放电回路产生自激振荡，耦合输出脉冲高电压。

现有的晶体管间歇振荡器，其原理电路图刊在人民出版社1977年出版，北京师范学院物理系编写的《电子技术在农村的应用》一书中第89页上。该电路工作时直流输入电压6V，输出功率8W。如果提高该振荡器的工作电压，增大负载功率，该振荡器就无法正常工作。因为这种电路当管子截止瞬间，L₁产生的反电动势可达到几倍的电源电压，发射结必须承受很高的反向电击穿，使的反向电流增大，引起发射结功耗增加，结温上升，又进一步提高反向电流出现恶性循环。由电击穿过渡到热击穿，就会把发射结烧毁。在发射结温度升高的同时，使整个管子温度上升，管子穿透电流Iceo也随之增大，管耗增大。Iceo大会使管子性能不稳定，管子不能正常工作。所以这样的振荡器当输入直流电压高于12V，输出功率大于8W时不能正常工作。

本发明的任务是提出一种改进的晶体管间歇振荡器，使得输入直流电压为6V到24V之间，输出功率3W至30W时，仍然能正常工作。

本发明的任务是这样实现的：将构成RC回路的电容与电阻并联后接在脉冲变压器反馈线圈同名端与开关B端之间，以取代原来的RC充放电电路。这样改进后的电路，当发射结电击穿时，发射结反向电流对电源EC充电须流经电阻R，由于电阻R的限流作用使得发射结反向击穿电流较小，使管子不会发生热击穿现象。从而克服了原电路的缺点。而且发射结反向击穿电流流经电源时，会对电源进行充电，提高了电源效率。构成RC回路的电阻由一组电阻组合。它是将一定值的电阻与一可变电阻并联后再与一定值电阻串连组成。改变可变电阻的阻值，就能相应改变振荡器频率与输出功率，而又不使晶体管偏离工作点而烧毁。本发明对电源的使用效率较高，当采用下面要详述的实施例结构时，零件数目和成本没有增加。

图1是本发明电路原理图。

图2是本发明脉冲波形图。

晶体管间歇振荡器的一个实施例是晶体管直流电源日光灯，由晶体管（1）、脉冲变压器（2），组合电阻器（3），电容（4），开关（5），直流电源（6），日光灯管（7）按图1所示线路连接而成。由于晶体管（1）采用NPN型大功率硅管，图1电路采取电源（6）负极接地法。工作时，合上开关（5），接通电源（6），晶体管（1）导通，基极电流ib增加，集电极电流ic相应增加，脉冲变压器（2）初级线圈（2′）上的电压U₁为上正下负，通过耦合，反馈线圈（2″）上的感应电势为下负上正，基极电压Ub变大，ib继续增加，这又引起集电极电流ic进一步增加，正反馈结果，使管子迅速进入饱和区，管压降接近于零，在脉冲波形图上形成陡峭的前沿（图2）所示。

由于前沿时间很短，初级绕组（2′）表现出的阻抗很大，因此ic很小，这时初级绕组（2′）上电压U₁＝Ec，而此电压保持不变。同时电容（4）上电压Uc来不及变化，反馈线圈（2″）上感应的电压U₂全部加到管子基极，故ib很大。

晶体管（1）饱和后，电路进入平顶阶段。在平顶期间，U₂对电容（4）充电，充电是通过管子基极饱和内阻recs和电源（6）进行的。电容（4）充电电压Uc＝Ec＋U2，随着C的充电，基极电压Ub逐渐下降，ib也逐渐减少，与此同时集电极电流ic按线性增加。当ic＝βib时，管子退出饱和区，平顶阶段结束。平顶宽度大小由电容（4）大小决定。

当管子退出饱和区进入放大区时，由于ib减小，ic也按β倍的ib减小，电路又产生一次正反馈转换过程，即ib和ic都急剧减小，集电极电压Uc上升，基极电压Ub下降，直至管子截止，形成陡的脉冲后沿。由于后沿时间很短，管子突然截止，脉冲变压器（2）初级线圈（2′）电流突然被切断，立即产生很大的电势，它的数值可超过电源（6）Ec电压的几倍，通常称它为反冲电压，其方向为上负下正，反冲电压造成晶体管的发射结电击穿。但由于改变了阻容回路的接法，发射结反向电流受电阻（3）的限制，避免了热击穿的产生，使晶体管间歇振荡器能在输入直流电压6V－24V，输出功率3W－30W这一范围内正常工作。发射结反向击穿电流流经电源（6）时，对电源（6）有充电作用，提高了电源（6）使用效率。

晶体管（1）截止后，C上电压Uc经R放电，放电时间Uc＞Ec时，晶体管维持截止。当Uc＝Ec－U_T时，即晶体管（1）基极电压达到起动值U_T时，管子又开始导通，接着发生下一次振荡过程。