Die große Mehrheit der verwendeten Schaltkreise sind Resonanzwandler (alias Royer-Wandler; vgl. Bright, Pittman und Royer, "Transistoren als Ein-Aus-Schalter in sättigbaren Kernschaltungen", Electrical Manufacturing, Dezember 1954). Ein gepulster Strom durch einen Transformator wird über Hilfswicklungen am selben Transformator zu den Basisanschlüssen der Treibertransistoren zurückgeführt.
Diese Antwort auf eine Frage zu den speziellen Transformatoren, die in diesen Resonanzkonvertern verwendet werden, bietet zahlreiche Links zu guten Quellen zum weiteren Lesen. Kompaktleuchtstofflampen (CFLs) verwenden einen sehr einfachen, aber eleganten Typ dieser Schaltungen, bei denen die Sättigungseigenschaften des Kerns die Leistungsabgabe der Lampe bestimmen, während die meisten LCD-Hintergrundbeleuchtungsschaltungen von Computermonitoren oder Laptops diese Schaltung mit elektronischen Mitteln verwenden Vorregulierung, wie von Jim Williams (1948–2011) entworfen und als US-Patente Nr. 5,408,162 und 6,127,785 und Linear Technology Application Notes AN49 , AN55 und AN65 dokumentiert . Dieses Konzept wurde unter Verwendung von piezoelektrischen Transformatoren weiterentwickelt, vgl. AN81 .
Es gibt auch Schaltungen, die einen Oszillator mit fester Frequenz und einen Transformator verwenden, um die Spannung auf die Anforderungen der Lampe zu erhöhen. Häufig wird ein 555 (Timer-IC) als rudimentärer Niederfrequenzoszillator verwendet, der den Transistoren, die die Primärwicklung des Transformators schalten, eine Impulsfolge bereitstellt und Ihnen Wechselstromausgang von seiner Sekundärwicklung gibt. Ein Beispiel für eine solche Schaltung gefällt hier .
Hinweis: Ich habe diese Informationen aus Madmangurumans Antwort auf die jetzt geschlossene Reparaturfrage entlehnt , nicht weil ich seinen Ruhm / Ruf stehlen möchte, sondern weil ich der Meinung bin, dass die Informationen wertvoll sind und in einer nicht geschlossenen Frage aufbewahrt werden sollten.
Außerdem existieren Schaltungen, die zwischen dem Resonanz- und dem Festfrequenzoszillatorkonzept liegen. Durch Betrachten der Platine einer handelsüblichen Notleuchte ...
... Ich habe versucht, diesen Schaltplan zu extrahieren. Bitte beachten Sie, dass es nicht vollständig ist und nur die Komponenten zwischen dem Oszillator-IC (555-Timer) und dem Transformator abdeckt:
Die Ausgangsstufe würde einfacher aussehen, wenn ein komplementäres Transistorpaar verwendet worden wäre (npn und pnp), oder wenn eine rechteckige Ansteuerspannung zu einem npn-Leistungstransistor und umgekehrt zu einem anderen kleinen Transistor zu dem zweiten npn-Leistungstransistor gehen würde, aber Es scheint, als hätten die Designer beschlossen, nur einen Transistortyp zu verwenden oder keinen zusätzlichen phaseninvertierenden Transistor zu verwenden - auf Kosten der Verwendung einer zusätzlichen Wicklung am Transformator. Die Schaltung macht Folgendes:
Der Open-Collector-Ausgang des IC steuert den Transistor Q6 über einen 2k4-Widerstand an. Ich gehe davon aus, dass die Spannung am Kollektor des Q6 recht rechteckig ist, dh die Übergänge von hoch nach niedrig und zurück nach hoch sollten nicht langsam sein. Während der Transistor im IC noch ausgeschaltet ist, ist Q6 ausgeschaltet, weil seine Basis hochgezogen ist. Sobald der Transistor im IC einschaltet, schaltet auch Q6 ein und speist Basisstrom in Q8 ein. Dies führt dazu, dass zwei Dinge passieren: Der Strom fließt durch die erste Wicklung des Transformators (S1 wird in Bezug auf F1 niedrig), und Q7 wird im ausgeschalteten Zustand gehalten, weil genau wie S1 niedriger als F1 ist, S3 niedriger als F3 ist. Zur gleichen Zeit, in der die Basis von Q8 hoch geht, geht die Basis von Q7 niedrig.
Wenn nach alledem der IC-Ausgang wieder hoch geht, schaltet sich Q6 aus und der Kollektorstrom durch Q8 wird ebenfalls abgeschaltet. Die im Transformator gespeicherte Energie möchte jedoch irgendwohin, und dies führt dazu, dass alle (!) Wicklungen ihre Polarität umkehren: S1 startet hoch in Bezug auf F1, S3 startet hoch in Bezug auf F3, Q7 schaltet ein, weil es eingeschaltet ist Wird die Basis von S3-F3 hochgetrieben, taucht F2 unter S2, und natürlich kehrt die Ausgangswicklung (S4-F4) auch ihre Spannung um, wodurch ein Wechselstromausgang für die Lampe erzeugt wird.
Dieser Zustand scheint durch die im Transformator und in der Induktivität über und den Kondensatoren unter den Primärwicklungen gespeicherte Energie aufrechterhalten zu werden.
Von dort beginnt der Prozess erneut, sobald der Zeitgeber-IC den nächsten Zyklus des Wechselstrom-Ausgangssignals einleitet. Es scheint, dass die Frequenz am IC-Ausgang so ausgelegt sein sollte, dass sie mit dem Transformator und den Bauteilen in seiner Umgebung übereinstimmt.
Es sieht so aus, als würde die Schaltung irgendwo zwischen einem rein pulsbreitengesteuerten Modus, in dem der Zeitgeber-IC der einzige Teil ist, der angibt, wann die Leistungstransistoren Q7 und Q8 ein- oder ausgeschaltet sind, und einem rein resonanten Modus, in dem der Transformator und die Kondensatoren um ihn herum haben die Berechtigung, Q7 und Q8 anzusteuern, denn dann bräuchten wir noch eine Wicklung, die die Basis von Q8 antreibt. Mein Verständnis ist, dass der 555 jeden Zyklus einleitet und die Resonanzkomponenten (L, C, Transformator) bestimmen, wann der Zyklus stoppt, falls der IC ohnehin nicht schneller ist. Bei der Verwendung von LT Spice stellte ich fest, dass diese Schaltung möglicherweise bei einer Frequenz von 500 Hz ... 3 kHz arbeitet.
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