Рисунок 4.2 - Обратноходовой преобразователь с автоколебательным блокинг-генератором
В этой схеме процесс переноса энергии в нагрузку разделен на два этапа. На первом этапе, когда транзистор VT 1 находится в насыщенном состоянии, происходит процесс накопления энергии в трансформаторе. В это время нагрузка отключена от обмотки 
при помощи диода VD 1. Так как базовая цепь представляет очень малую нагрузку, то можно считать, что на этом этапе коллекторный ток транзистора равен току намагничивания:
= 
= 
t,
и, как показано на рисунке 4.2 б, растет линейно во времени.
При t = 
ток коллектора достигает максимального значения 
, и начинается второй этап, на котором транзистор выходит из насыщения. Ток базы при этом будет равен 
= 
/ R2. В результате регенеративного процесса транзистор VT 1 запирается и на обмотке полярность напряжения меняется, что приводит к отпиранию диода VD 1, и энергия, накопленная в транс-форматоре, поступает в нагрузку.
Выходное напряжение можно определить по формуле
= 
. (4.4)
Для стабилизации выходного напряжения, как следует из формулы (4.4), требуется изменять коэффициент заполнения γ при изменении напряжения на нагрузке. Для этого в схему преобразователя может быть введена цепь отрицательной обратной связи, которая регулирует время включенного сос-тояния транзистора VT 1.
Импульсные преобразователи с самовозбуждением могут быть построены и по схеме двухтактного автоколебательного генератора с индуктивной обратной связью и насыщающимся сердечником – рисунок 4.3. В этой схеме транзисторы VT 1 и VT 2 попеременно находятся в состоянии насыщения и отсечки. Поскольку в состояниях насыщения и отсечки транзисторы теряют управление по базе, то для перевода насыщенного транзистора в режим отсечки необходимо вначале перевести транзистор в линейный режим, чтобы восстановилась положительная обратная связь. После восстановления положительной обратной связи возникает регенеративный процесс, в результате которого транзисторы переходят в другое состояние.
А б
А) электрическая схема; б) графики токов и напряжений
Рисунок 4.3 - Импульсный преобразователь на основе двухтактного автоколебательного генератора
Граница между областями насыщения и линейного режима определяется, так же как в блокинг-генераторе, равенством 
= В 
. Рассасывание неоснов-ных носителей в базе происходит при увеличении тока коллектора до значения 
= В . Элементом, который вызывает резкий рост тока коллектора, явля-ется насыщающийся сердечник трансформатора. При насыщении сердечника ток намагничивания резко увеличивается и, следовательно, увеличивается ток коллектора транзистора. Когда ток коллектора достигнет значения 
, транзистор выйдет из насыщения и начнется регенеративный процесс, в результате которого произойдет смена полярности выходного напряжения.
Для определения частоты колебаний генератора найдем время пере-магничивании сердечника трансформатора под действием напряжения 
. Скорость изменения магнитной индукции определяется выражением
= 
= 
, (4.5)
где S – площадь сечения сердечника трансформатора, 
– напряжение насыщения, 
– число витков первичной (коллекторной) обмотки.
За время перемагничивания 
индукция изменяется от 
до + 
, поэтому
≈ 2 .
Графики изменения индукции в сердечнике, а также токов и напряжений в генераторе приведены на рисунке 4.3 б. Из этих графиков видно, что время перемагничивания занимает почти половину периода колебаний, т. е.
= 
= 
. (4.6)
Таким образом, частота колебаний генератора может быть определена но формуле
f = 
≈ 
. (4.7)
Амплитуда напряжения на выходе данного типа преобразователя определяется значением напряжения питания 
и коэффициентом транс-формации трансформатора Т 1, поэтому реализовать стабилизацию выходного напряжения простыми средствами в данной схеме крайне сложно.
Особенностью схемы двухтактного генератора является работа тран-зисторов VT 1 и VT 2 при напряжении на коллекторе равном удвоенному напряжению питания. По этой причине данная схема применяется, как правило, при напряжении источника питания не превышающем 50 В.
Еще одной неприятной особенностью как однотактных, так и двухтактных преобразователей с самовозбуждением является протекание через транзисторы больших импульсных токов в момент насыщения магнитопровода трансформатора.