Wie ersetzen Transistoren den elektromechanischen Schalter in einer Wechselrichterschaltung?

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"In einer einfachen Wechselrichterschaltung wird Gleichstrom über den Mittelabgriff der Primärwicklung mit einem Transformator verbunden. Ein Schalter wird schnell hin und her geschaltet, damit Strom über zwei alternative Pfade durch ein Ende der Wicklung zur Gleichstromquelle zurückfließen kann." Primärwicklung und dann die andere "

In diesem Artikel wurde auch dieses Beispielbild angegeben

Oben: Einfache Wechselrichterschaltung mit einem elektromechanischen Schalter und einer automatischen äquivalenten automatischen Schaltvorrichtung, die anstelle des mechanischen Schalters mit zwei Transistoren und einem Autotransformator mit geteilter Wicklung implementiert ist.

Kann jemand erklären, wie der Transistor den Schaltteil benötigt, um den Wechselstrom zu erzeugen? Wenn nur die 2 Transistoren benötigt werden, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, ist ein 555-Timer erforderlich, wie in dieser Schaltung unter http://www.electronicsforu.com/efylinux/circuit/IC.pdf gezeigt

Vielen Dank.

transistors switches inverter

— Sunil Zachariah
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"Der obere Teil der Figur zeigt eine einfache Wechselrichterkonfiguration, bei der ein bidirektionaler Schalter verwendet wird, um die Spannungsversorgung zwischen den beiden Hälften der Primärseite des Transformators zu wechseln. Die Sekundärseite des Transformators gibt eine Spannungsquadratwellenform aus, deren Amplitude angegeben ist durch das Transformationsverhältnis des Transformators und dessen Frequenz durch die Schaltzeit des Schalters gegeben ist.

Der untere Teil der Abbildung zeigt einen Wechselrichter, in dem der Transformator auch zur Steuerung der beiden BJTs verwendet wird. Wenn der obere BJT gesättigt ist, wird die Transformatorprimärwicklung einer Gleichspannung ausgesetzt. Diese Spannung wird in die beiden Hilfswicklungen gespiegelt, die die Basen der BJTs antreiben. Bei Annäherung an die magnetische Sättigung fällt die Spannung in diesen beiden Hilfswicklungen ab und der obere BJT wird ausgeschaltet. Da im Transformatorkern das H-Feld nicht Null ist, muss ein Strom den Transformator speisen. Dies bewirkt eine schnelle Spannungsinversion über alle Transformatorwicklungen, wodurch der untere BJT eingeschaltet wird. Dieser Zyklus wiederholt sich auf unbestimmte Zeit und verursacht eine Rechteckspannungswellenform am Sekundärausgang des Transformators. " (Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Inverter_ckt_01cjc.png )

Diese Antwort enthält einige Links zu einschlägiger Literatur: Wozu dienen Transformatoren mit 3 Adernpaaren?

Die Ausgangsleistung eines solchen selbstoszillierenden Resonanzwandlers hängt von den Sättigungseigenschaften des Ferritkerns ab. Daher werden solche Schaltungen in speziellen Anwendungen wie Kompaktleuchtstofflampen verwendet, bei denen sich ein genaues Trimmen der Komponenten lohnt, da jede winzige Menge an Kosten zählt. Wenn Sie möchten, dass eine bekannte Frequenz von einem externen Oszillator auferlegt wird, können Sie einen externen Timer-IC (555 oder ähnliches) verwenden. Auch Resonanzwandler allein sind keine gesteuerten Geräte (außer wenn Sie die Kernsättigung als Steuerungsmittel bezeichnen möchten). Wenn eine präzise Steuerung erforderlich ist (wie bei Hintergrundbeleuchtung des LCD-Displays), wird der Ansteuerstrom für den Resonanzwandler häufig von einer gesteuerten Stufe bereitgestellt, die einem Abwärtswandler ähnlich ist. Diese Antwort enthält einige Literaturlinks zu diesem Thema:Elektronische Treiber für Leuchtstofflampen: Wie erfolgt die DC / AC-Umwandlung?

— Sachin Vasudev
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Die Basisspannungen der Transistoren stammen von den zusätzlichen Wicklungen, die Sie im zweiten Bild sehen. Ich habe diese Schaltung noch nie gesehen, aber die Basiswicklungen sind wahrscheinlich so gewickelt, dass dies die Schwingung verursacht. Während der Strom durch eine der beiden Schleifen fließt, wird die Basis der anderen Schleife betätigt und umgekehrt => Schwingung.

Mit einem 555 oder ähnlichem haben Sie die volle Kontrolle über die Schaltperiode und die Wellenformen. Es gibt viele vorgefertigte ICs, die Ströme durch Induktivitäten ansteuern, um eine negative Spannung zu induzieren, und sie sind viel flexibler als die automatische Schwingung in der Abbildung.

— Björn Wesen
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Wenn nur die 2 Transistoren benötigt werden, um DC in AC umzuwandeln ...

Es sind nicht nur die 2 Transistoren - es gibt zwei zusätzliche Spulen im Transformator.

Einen solchen Transformator habe ich noch nie gesehen. Ich stelle mir vor, sie sind ziemlich selten und teuer. Es ist viel billiger, einen leicht verfügbaren Oszillator wie einen 555-Timer zu verwenden, um die Arbeit zu erledigen.

Außerdem haben Sie viel mehr Kontrolle darüber, wie es schwingt - wie zum Beispiel die Schaltfrequenz.

— Majenko
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Tatsächlich sind die Transformatoren einfache kleine Ringkerne mit wenigen Wicklungen. Sie sind extrem billig, viel billiger als ein Zeitgeber-IC und die Basis-Treiberschaltung, die zum Ansteuern der Leistungstransistoren erforderlich ist. Eine solche Schaltung wird millionenfach in Kompaktleuchtstofflampen verwendet, die aufgrund der großen Produktionsmenge sehr kostenempfindlich sind.

— Zebonaut

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Bedenken Sie, dass der Oszillator ein Verstärker mit positiver Rückkopplung ist.

Schritt 1: Wenn ein Transistor in die Primärwicklung geladen ist, haben Sie einen Wechselstromverstärker
Schritt 2: Wenn die Eingangsspule an den Verstärker angeschlossen ist, erhalten Sie eine Rückmeldung
Schritt 3: Wenn Sie genau auswählen, welche Wicklungspolarität verwendet wird, ist die Rückkopplung positiv
Schritt 4: Es funktioniert bereits, aber Sie fügen eine zweite Schulter für die Symmetrie hinzu
Schritt 5: Wenn Strom angelegt wird, bewirkt die Schaltung nichts, sondern verstärkt nur das winzige thermische Rauschen
Schritt 6: Nach einiger Zeit wird das Rauschen so gut verstärkt, dass es jetzt mit einer Amplitude nahe der Sättigung schwingt