La maggior parte dei circuiti utilizzati sono convertitori risonanti (aka convertitori Royer; cfr. Bright, Pittman e Royer, "Transistor come interruttori on-off in circuiti a nucleo saturabile", Produzione elettrica, dicembre 1954). Una corrente pulsata attraverso un trasformatore viene retroalimentata alle connessioni di base dei transistor di pilotaggio tramite avvolgimenti ausiliari sullo stesso trasformatore.
Questa risposta a una domanda sui trasformatori speciali utilizzati in questi convertitori risonanti fornisce molti collegamenti a buone fonti per ulteriori letture. Le lampade fluorescenti compatte (CFL) utilizzano un tipo molto semplice ma elegante di questi circuiti, in cui le caratteristiche di saturazione del nucleo determinano la potenza erogata alla lampada, mentre la maggior parte dei circuiti di retroilluminazione LCD di monitor di computer o laptop utilizza questo circuito con un mezzo elettronico pre-regolamentazione, come progettata da Jim Williams (1948-2011) e documentata come brevetti USA n. 5.408.162 e 6.127.785 e note applicative sulla tecnologia lineare AN49 , AN55 e AN65 . Questo concetto è stato ulteriormente sviluppato nell'uso di trasformatori piezoelettrici, cfr. AN81 .
Esistono anche circuiti che utilizzano un oscillatore che funziona a una frequenza fissa e un trasformatore per aumentare la tensione ai requisiti della lampada. Spesso, un 555 (timer IC) viene utilizzato come un rudimentale oscillatore a bassa frequenza, fornendo un treno di impulsi ai transistor che commutano il primario del trasformatore, fornendo in uscita CA dal suo secondario. Un esempio di questo tipo di circuito è piaciuto qui .
Nota: ho preso in prestito queste informazioni dalla risposta di Madmanguruman alla domanda di riparazione ora chiusa , non perché voglio rubare la sua fama / reputazione, ma perché credo che le informazioni siano preziose e debbano essere conservate in una domanda non chiusa.
Inoltre, esistono circuiti tra i concetti di oscillatore risonante e frequenza fissa. Osservando la scheda di una lampada di emergenza disponibile in commercio, ...
... ho provato ad estrarre questo schema. Si noti che non è completo e copre solo i componenti tra l'oscillatore IC (timer 555) e il trasformatore:
Lo stadio di uscita sembrerebbe più semplice se fosse stata utilizzata una coppia di transistor complementari (npn e pnp) o se una tensione di pilotaggio rettangolare andasse a un transistor di potenza npn e, invertito da un altro piccolo transistor, al secondo transistor di potenza npn, ma sembra che i progettisti abbiano deciso di attenersi a un solo tipo di transistor o di non utilizzare un transistor a inversione di fase aggiuntivo, a costo di utilizzare un avvolgimento aggiuntivo sul trasformatore. Ecco cosa fa il circuito:
L'uscita a collettore aperto dell'IC guida il transistor Q6 tramite un resistore 2k4. Suppongo che la tensione nel collettore di Q6 sia progettata per essere abbastanza rettangolare, cioè le transizioni da alta a bassa e da alta a non dovrebbero essere lente. Mentre il transistor all'interno dell'IC è ancora spento, Q6 è spento perché la sua base è tirata in alto. Una volta acceso il transistor nell'IC, anche Q6 si accende e immette corrente di base in Q8. Questo fa accadere due cose: la corrente scorre attraverso il 1 ° avvolgimento del trasformatore (S1 diventa bassa rispetto a F1) e Q7 viene mantenuto nello stato spento perché proprio come S1 è inferiore a F1, S3 è inferiore a F3. Pertanto, nello stesso momento in cui la base di Q8 diventa alta, la base di Q7 diventa bassa.
Se, dopo tutto ciò, l'uscita dell'IC aumenta nuovamente, Q6 si spegne e anche la corrente del collettore attraverso Q8 si spegne. L'energia immagazzinata nel trasformatore vuole andare da qualche parte, e questo farà sì che tutti gli avvolgimenti (!) Invertano la loro polarità: S1 inizia in alto rispetto a F1, S3 inizierà anche in alto rispetto a F3, Q7 si accende perché il suo la base è guidata in alto da S3-F3, F2 si tufferà al di sotto di S2 e, naturalmente, anche l'avvolgimento di uscita (S4-F4) invertirà la sua tensione, creando così un'uscita CA per la lampada.
Questo stato sembra essere sostenuto dall'energia immagazzinata nel trasformatore e nell'induttore sopra e dai condensatori sotto gli avvolgimenti primari.
Da lì, il processo ricomincia da capo quando il timer IC avvia il ciclo successivo del segnale di uscita CA; sembra che la frequenza all'uscita del circuito integrato dovrebbe essere progettata per corrispondere a ciò che il trasformatore e i componenti intorno a esso sono progettati per fare.
Sembra che il circuito stia funzionando da qualche parte tra una modalità guidata dalla larghezza di impulso, in cui il timer IC sarebbe l'unica parte che dice quando i transistor di potenza Q7 e Q8 sono accesi o spenti, e una modalità puramente risonante, in cui il il trasformatore e i condensatori attorno ad esso hanno l'autorità di pilotare Q7 e Q8, perché allora avremmo bisogno di un altro avvolgimento che guida la base di Q8. La mia comprensione è che il 555 avvia ogni ciclo e i componenti risonanti (L, C, trasformatore) determinano quando il ciclo si interrompe nel caso in cui l'IC non sia comunque più veloce. Usando LT Spice, ho scoperto che questo circuito potrebbe funzionare a una frequenza di forse 500 Hz ... 3 kHz.
Nota: sebbene strano nel senso dei tradizionali siti di domande e risposte , SE incoraggia a creare e rispondere alle proprie domande per ottenere informazioni utili sul sito, nel senso di un wiki.