Сантехника / 01.07.2023

Автогенераторные преобразователи напряжения (блокинг-генераторы). Блокинг генератор

Устройства этого типа используются для создания сигналов с большой скважностью, повторяющихся редко. В них используется трансформатор, который включён в цепь обратной связи. Наличие гальванической развязки на выходе позволяет формировать высоковольтные импульсы. Эта особенность применяется для питания блоков строчной развёртки, катушек «Тесла».

Как выглядит блокинг генератор

Простую схему блокинг генератора можно собрать без затруднений в домашних условиях.

Принцип работы

Разобраться с функционированием блокинг генератора поможет схема, изображённая ниже.

Принципиальная схема типового генератора

В следующем перечне приведены основные этапы работы:

После подачи напряжения через резистор R1 происходит зарядка конденсатора C Время завершения этого процесса определяется параметрами данных элементов.

Величину тока ограничивает сопротивление цепи, а напряжение на конденсаторных клеммах не успевает стать максимальным.

Как только оно достигло определённой величины, транзистор начнёт открываться. Ток начинает проходить по цепи: обмотка трансформатора – коллектор – эмиттер. На этом этапе, напряжение почти мгновенно становится максимальным, а ток увеличивается относительно медленно.
Он индуцирует ЭДС в обмотке трансформатора, соединённой с базой, что ещё больше увеличивает напряжение и открывает транзистор. Этот процесс завершается при насыщении сердечника трансформатора (материал не способен проводить магнитное поле определённой интенсивности). Также он прекратится при увеличении тока базы, до порога насыщения полупроводникового прибора.
Транзистор закрывается. Начинается зарядка конденсатора C Индуктивность обмотки трансформатора образует ЭДС с направлением, противоположным первоначальному. Это ускоряет закрытие транзистора.

Принцип работы блокинг генератора проще понять с помощью временных диаграмм, которые иллюстрируют изменение электрических параметров в отдельных частях схемы.

Диаграммы токов и напряжений

Эти рисунки необходимо изучать совместно со следующим чертежом, на котором изображена другая принципиальная схема блокинг генератора.

На рисунке выше не приведена определённая нагрузка (обозначение Rн). Диод выполняет демпфирующие функции. Он предотвращает броски напряжения, способные повредить транзистор.

Описанные выше этапы хорошо видны на диаграммах. Ниже отмечены особенности, которые характерны для второй схемы:

Комбинацией t 0 отмечен момент, когда напряжение на базе транзистора недостаточно для его открытия.
Временной отрезок t 0 – t 1 обозначает период постепенного открытия транзистора. В конечной точке насыщение произошло, поэтому изменение тока в базе не оказывает влияние на форму импульса.
Однако разряд конденсатора происходит. Поэтому происходит постепенное уменьшение тока базы.
Так как нагрузка на коллекторе обладает индуктивными характеристиками, ток I c не уменьшается. Продолжительность этого периода определяется параметрами сердечника трансформатора.
С точки t 2 начинается срез импульса. Ток, созданный индукцией, уменьшается, что провоцирует постепенное закрытие транзисторного ключа. На рисунках видно, когда появляется ток в обратном направлении. Этот процесс интенсифицирует разряд конденсатора. Скорость закрытия транзистора увеличивается, и срез получается крутым (образуется за малое время).
Точкой t 3 обозначен момент полного закрытия затвора транзистора. После него допустимо появление колебательных процессов. Для их блокировки в данной схеме установлен диод.

Принцип работы блокинг генератора понятен. Ниже приведён расчёт, который поможет правильно выбрать транзистор второй принципиальной схемы.

Для примера использованы следующие исходные параметры:

частота (Ч) – 40 кГц;
скважность (С) – 0,25;
амплитуда (АМ) – 6 V;
сопротивление R нг (нагрузки) – 30 Ом;
напряжения на выходе источника питания (НП) – 300 V.

Допустимое напряжение базы-коллектора должно быть от 1,5 до 2 раз больше, чем НП. Для этого примера – от 450 до 600 V.

Ток коллектора (I к ) определяют по формуле:

Iк должен быть равен или больше чем ((3…5)*АМ*КТФ)/ R нг.

КТФ – это коэффициент, который учитывает особенности трансформации энергии (коллекторная – нагрузочная обмотки):

КТФ=(1,2*АМ) / НП=(1,2*6)/300=0,024.

Таким образом, допустимый ток коллектора должен быть больше следующих величин:

((3…5)*6*0,024)/ 30 = 0,0144…0,024.

Максимальная частота (Ч макс, кГц) рассчитывается по следующей формуле:

Ч макс ≥(5…8) * Ч = (5…8) * 40 = 200…320.

На основании полученных данных определяют тип транзистора.

Параметры подходящего условного прибора:

максимальное напряжение коллектор-база (НКБ) – 620 V;
максимальное напряжение база-эмиттер (НБЭ) – 8 V$
максимальный ток коллектора (I к) – 0,03 А;
ток коллектор-база (Iкб) – 12 мкА;
максимальная частота (Чмакс) – 1000 кГц;
сопротивление базы (Rб) – 250 Ом.

Расчёт и практика позволяют собрать блокинг генератор своими руками

Чтобы создать блокинг генератор правильно, необходимо знать теорию и практику, уметь сделать расчёт.

Генератор на полевом транзисторе

Принцип работы этого устройства не отличается от рассмотренных выше вариантов. Но в схему внесены изменения, которые существенно повышают эффективность использования электроэнергии, надёжность и долговечность.

Схема блокинг генератора на полевом транзисторе

Указанные на чертеже отечественные транзисторы и диоды можно заменить аналогичными импортными полупроводниковыми приборами с подходящими электрическими характеристиками.
Сопротивление R2 подбирают так, чтобы на C1 напряжение в режиме холостого хода не превышало уровень 450 V. Такая настройка предотвратит пробой полупроводникового перехода транзистора VT
Во избежание повреждения устройства, его нельзя включать без нагрузки.
Сопротивление R6 выполняет защитные функции. Его наличие позволяет отключать генератор от сети при разомкнутой цепи прерывателя S

Видео. Блокинг генератор своими руками

Одной из самых простых схем повышающих напряжение преобразователей является схема блокинг-генератора. Понимание принципов работы позволит без ошибок изготовить генератор с применением других схемотехнических решений.

Блокинг-генераторы предназначены для формирования импульсов тока или напряжения прямоугольной формы преимущественно малой длительности (от единиц до нескольких сотен микросекунд). Они находят применение в схемах формирования пилообразного тока для осуществления развертки электронного луча по экрану электронно-лучевых приборов с электромагнитным управлением. На основе блокинг-генераторов часто выполняют формирователи управляющих импульсов в системах цифрового действия.

По принципу построения блокинг-генератор представляет собой однокаскадный транзисторный усилитель с глубокой положительной обратной связью, осуществляемой импульсным трансформатором. Процесс формирования выходного импульса связан с отпиранием транзистора и удержанием его в состоянии насыщения (i б >i k /β) цепью положительной обратной связи. Окончание формирования импульса сопровождается выходом транзистора из режима насыщения или по входной цепи (т. е. базовой цепи при включении транзистора по схеме ОЭ) вследствие уменьшения тока базы, или по выходной (коллекторной) цепи из-за увеличения пика коллектора. Эти два случая определяют соответственно две разновидности блокинг-генераторов: с конденсатором в цепи обратной связи (с времязадающим конденсатором) и с насыщающимся трансформатором.

В настоящем параграфе рассматривается блокинг-генератор с конденсатором в цепи обратной связи, получивший наибольшее применение на практике в однотактном варианте.

Схема блокинг-генератора приведена на рис. 3.15, а. Она выполнена на транзисторе ОЭ и трансформаторе Тр. Цепь положительной обратной связи осуществлена с помощью вторичной обмотки w B трансформатора с коэффициентом трансформации n б = ω k /ω б, конденсатора С и резистора R, ограничивающего ток базы. Резистор R б создает контур разряда конденсатора на этапе закрытого состояния транзистора. Выходной сигнал может быть спят либо непосредственно с коллектора транзистора, либо с дополнительной нагрузочной обмотки ω н трансформатора, связанной с коллекторной обмоткой коэффициентом трансформации n н = ω н /ω k . В последнем случае амплитуду импульса напряжения можно получить как меньше, так и больше напряжения E к и обеспечить потенциальное разделение, нагрузки и схемы генератора. Диод Д 1 , включаемый при необходимости, исключает прохождение в нагрузку импульса напряжения отрицательной полярности, возникающего при запирании транзистора. Ветвь из диода Д. 2 и резистора R 1 выполняет функцию защиты транзистора от перенапряжений.

Рассмотрим работу схемы в режиме автогенератора (входная цепь с конденсатором С, отсутствует). Временные диаграммы, поясняющие принцип действия, приведены на рис. 3.15, б - ж.

На интервале t 0 - t 1 транзистор закрыт, напряжение на его коллекторе равно - E к, напряжения на обмотках трансформатора и нагрузке равны нулю (рис. 3.15, б - г). Закрытое состояние транзистора создается напряжением на конденсаторе С (рис. 3.15, а), подключенным через обмотку ω б к выводам база - эмиттер транзистора. Полярность напряжения, указанную на рис. 3.15, а, конденсатор приобретает к концу формирования схемой предыдущего импульса.

Закрытое состояние транзистора продолжается до момента времени t 1 , поскольку на интервале t 0 - t 1 происходит перезаряд конденсатора С по цепи ω б - С - R - R 6 - (-E k) и в момент времени t 1 , напряжение на конденсаторе становится равным нулю (рис. 3.15, д).

На интервале t 1 - t 2 осуществляется отпирание транзистора. Этот процесс обусловливается наличием в схеме положительной обратной связи и называется процессом регенерации или прямым блокинг процессом.

Сущность регенеративного процесса отпирания транзистора заключается в том, что он сопровождается взаимным увеличением базового и коллекторного токов и протекает следующим образом.

Переход в момент времени t 1 напряжения u с - и бэ через нуль приводит к возникновению токов базы и коллектора транзистора. При отпирании транзистора напряжение на его коллекторе уменьшается, что вызывает появление напряжения на коллекторной обмотке ω k трансформатора (рис. 3.15, а). Напряжение на коллекторной обмотке трансформируется в базовую обмотку ω б с полярностью, соответствующей увеличению базового тока. Рост базового тока, в свою очередь, вызывает увеличение коллекторного тока, снижение напряжения на коллекторе и дальнейшее повышение напряжения на коллекторной и базовой обмотках. Процесс завершается переходом транзистора в момент времени t 2 в режим насыщения.

Развитие регенеративного процесса отпирания транзистора возможно, если в схеме создаются условия для увеличения тока базы за счет положительной обратной связи. Это означает, что цепь обратной связи должна обеспечить соотношение для токов транзистора, при котором

Ток коллектора транзистора равен сумме приведенных к коллекторной обмотке трансформатора токов базы и нагрузки:

Интервал t 1 - t 2 определяет длительность переднего фронта формируемого импульса. Время в блокинг-геиераторах составляет доли микросекунды.

На интервале формирования вершины импульса t в транзистор открыт, напряжение ΔU кэ на нем мало. К коллекторной обмотке прикладывается напряжение, близкое к E к, а к базовой и нагрузочной обмоткам - соответственно напряжения, близкие к E к /n б и E k /n H (рис. 3.15, в, г).

Для интервала t в действительна схема замещения блокннг-генера- тора, приведенная на рис. 3.16, а. Транзистор на схеме изображен в

Через коллекторную обмотку и транзистор протекает ток i н (рис. 3.16, а), равный сумме трех составляющих: приведенных к коллекторной обмотке тока нагрузки i" н =i н /n H = E к /(n 2 н R H) и тока базы i" б = i б /n б, а также тока намагничивания i μ .

Ток н а м а г н и ч и в а н и я i μ (см. рис. 3.15, е) является балластной составляющей в коллекторном токе транзистора. Он создается под воздействием приложенного к коллекторной обмотке напряжения E k и обусловлен перемещением рабочей точки по кривой намагничивания сердечника трансформатора из точки 1 в направлении к точке 2 (рис. 3.16, б). Характер изменения во времени тока i μ зависит от вида кривой намагничивания и числа витков коллекторной обмотки (ее индуктивности L k). Выбором соответствующей величины индуктивности коллекторной обмотки максимальное значение тока I μm ах ограничивают на уровне (0,05/ 0,1) i" н.Участок перемещения рабочей точки по петле намагничивания при этом получается достаточно малым и близким к прямой, в связи с чем характер изменения тока i μ во времени близок к линейному. Для тока i μ будет действительно уравнение

откуда находим

Ток базы i 6 (см. рис. 3.15, с) обеспечивает на интервале t в режим насыщения транзистора. Он обусловливается процессом заряда конденсатора С через входную цепь открытого транзистора и резистор R под действием напряжения на базовой обмотке трансформатора. При этом ток i 6 убывает по экспоненциальному закону. Приведенная составляющая i" б в токе коллектора также относительно мала и уменьшается во времени.

Зависимые во времени токи i μ и i б создают вначале некоторое убывание тока i k а затем его нарастание (см. рис. 3.15, ж). Вследствие относительно малых составляющих i" б и i μ ток i k на этапе t в определяется преимущественно током i" н, т. е. i k ≈ i" н =Е к /(n н 2 R н)=Е к /R" н

Если принять t ф ≤t в то ток базы на интервале t в будет изменяться по закону

где τ = C(R+r вх) - постоянная времени цепи базы; r вх - входное сопротивление транзистора в открытом состоянии.

Длительность t в характеризует состояние схемы, при котором создаваемый по цепи обратной связи ток базы (ток заряда конденсатора) обеспечивает режим насыщения транзистора, т. е. i б >i k /β Однако по мере заряда конденсатора (см. рис. 3.15, д, е) гок базы уменьшается, вследствие чего уменьшается степень насыщения транзистора. В момент времени t 3 ток базы убывает до значения i б = i k /β, что соответствует выходу транзистора из режима насыщения. Следующий вслед за этим процесс запирания транзистора определяет момент окончания формирования блокинг-генератором импульса напряжения длительностью t в (см. рис. 3.15, г).

Время t в можно найти, положив в формуле (3.49) i б = E k / (β R" н)

Переход транзистора в закрытое состояние происходит за счет положительной обратной связи также лавинообразной называется обратным б л о к и н г - п р о ц е с с о м. Его начало обусловливает повышение напряжения на коллекторной и базовой обмотках трансформатора. Обратный Злокинг-процесс протекает при взаимном уменьшении токов коллектора и базы и заканчивается запиранием транзистора. Его длительность определяет время среза t с формируемого импульса. Время t с мало отличается от t ф. Закрытое состояние транзистора после момента времени t 4 поддерживается напряжением на конденсаторе, полярность которого указана на рис. 3.15, а.

Процессы, протекающие в схеме после запирания транзистора в момент времени t 4 , связаны с разрядом конденсатора и рассеянием энергии, накопленной в магнитном поле, трансформатора.

Разряд конденсатора С происходит по цепи ω б - R - R б - (-Е к) (см. рис. 3.15, а). Вследствие разряда напряжение на конденсаторе изменяется, как показано на рис. 3.15, д.

На интервале t в трансформатор накапливает энергию [виду подключения его коллекторной обмотки ω k к источнику питания и протекания через нее тока намагничивания i μ . При запирании транзистора коллекторная обметка трансформатора отключается от источника питания. На ней индуцируется напряжение, препятствующее уменьшению тока i μ . Напряжение самоиндукции возникает также на базовой и нагрузочной обмотках. Полярности напряжений показаны на схеме замещения блокинг-геиератора, приведенной на рис. 3.16, в.

Нагрузочная обмотка трансформатора отключена от сопротивления R н диодом Д 1 . Сопротивление цепи R б - R - С - (-Е к) велико ввиду относительно большого значения R б (десятки килоом). Относительно напряжения на коллекторной обмотке диод Д 2 включен в прямом направлении. В связи с этим можно считать, что ток i μ при запирании транзистора переводится из цепи коллектора в цепь диода Д 2 и резистора R 1 . Энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора от протекания тока i μ на этапе t в, рассеивается в активном сопротивлении R 1 . Магнитное состояние сердечника трансформатора изменяется от точки 2 к точке 1 (см. рис. 3.16, б). В цепи с R 1 происходит уменьшение тока i μ до нуля (см. рис. 3.15, е) с постоянной времени L k /R 1 . Ток i μ в конце интервала t в (см. рис. 3.15, е) и сопротивление R 1 определяют амплитуду выброса напряжения на коллекторной обмотке трансформатора при запирании транзистора: U выбр = I μmax R 1 . Величину сопротивления R 1 выбирают, исходя

из необходимости защиты транзистора от пробоя его коллекторного перехода в момент выброса: U kmax = E k +I μm ах R 1 < U k доп (см. рис. 3.15, б). В отсутствие сопротивления R 1 , рассеяние энергии, накопленной в магнитном поле коллекторной обмотки, осуществлялось бы в приведенных к коллекторной обмотке сопротивлениях базовой цепи и сопротивлении изоляции коллекторной обмотки. При этом амплитуда выброса коллекторного напряжения U выбр могла бы превысить допустимое значение.

Транзистор в схеме блокинг-генератора, работающего в автогенераторном режиме, открывается, когда напряжение на его базе, определяемое напряжением на конденсаторе, достигает нулевого значения. Это определяет длительность паузы t п и частоту следования выходных импульсов блокинг-генератора. Интервал t п характеризуется процессом разряда конденсатора по цепи ω б - R - R 6 - (-Е к) (см. рис. 3.15, а). Конденсатор при этом стремится перезарядиться от начального напряжения U c max до -Е к (см. рис. 3.15, д). Приняв U c max = Е к /n б и пренебрегая тепловым током I к0 транзистора, находим:

При работе блокинг-генератора в режиме синхронизации в базовую цепь транзистора через конденсатор C 1 подают входные импульсы напряжения отрицательной полярности (рис. 3.17, а). Собственную частоту следования импульсов блокинг-генератора выбирают несколько меньшей частоты следования входных импульсов, т. е. T> Т вх. Синхронизирующие импульсы осуществляют отпирание. транзистора раньше момента естественного спадания до нуля напряжения на его базе (конденсаторе), в результате чего частота импульсов блокинг-генератора равна частоте следования импульсов синхронизации. Если период собственных колебаний много больше периода повторения синхронизирующих импульсов: Т» Т вх, то блокинг-генератор работает в режиме деления частоты {рис. 3.17, б), при котором Т вых =nТ вх.

Для блокинг-генератора возможен и ждущий режим работы. В этом случае на базу транзистора подается начальное дополнительное напряжение смещения, в результате чего транзистор остается закрытым до подачи входного импульса и вх. Запуск блокинг-генератора осуществляют входными импульсами напряжения отрицательной полярности. При этом резистор R б подключают на напряжение дополнительного источника положительной полярности.

Устройство блокинг-генератора

Блокинг-генератор представляет собой однокаскадный релаксационный генератор кратковременных импульсов с сильной индуктивной положительной обратной связью, создаваемой импульсным трансформатором.
Вырабатываемые ом импульсы имеют большую крутизну фронта и среза и по форме близки к прямоугольным. Длительность импульсов может быть в пределах от нескольких десятков нс до нескольких сотен мкс.
Обычно блокинг-генератор работает в режиме большой скважности, т. е. длительность импульсов много меньше периода их повторения. Скважность может быть от нескольких сотен до десятков тысяч.

Транзистор, на котором собран блокинг-генератор, открывается только на время генерирования импульса, а остальное время закрыт. Поэтому при большой скважности время, в течении которого транзистор открыт, много меньше времени, в течение которого он закрыт. Тепловой режим транзистора зависит от средней мощности, рассеиваемой на коллекторе.
Благодаря большой скважности в блокинг-генераторе можно получить очень большую мощность во время импульсов малой и средней мощности.

Но одновременно с тем при большой скважности блокинг-генератор работает весьма экономично, так как транзистор потребляет энергию от источника питания только в течении небольшого времени формирования импульса.
Так же, как и мультивибратор, блокинг-генератор может работать в автоколебательном, ждущем режиме и режиме синхронизации.

Работа блокинг-генератора в автоколебательном режиме

Блокинг-генераторы могут быть собраны на транзисторах, включенных по схеме с ОЭ или по схеме с ОБ. Схему с ОЭ применяют чаще, так как она позволяет получить лучшую форму генерируемых импульсов (меньшую длительность фронта), хотя схема с ОБ более стабильна по отношению к изменению параметров транзистора.

Схема блокинг-генератора показана на рис. 1.

аботу блокинг-генератора можно разделить на две стадии. В первой стадии, занимающей большую часть периода колебаний, транзистор закрыт, а во второй - транзистор открыт и происходит формирование импульса. Закрытое состояние транзистора в первой стадии поддерживается напряжением на кондере С1, заряженным током базы во время генерации предыдущего импульса. В первой стадии кондер медленно разряжается через большое сопротивление резика R1, создавая близкий к нулевому потенциал на базе транзистора VT1 и он остается закрытым.

Когда напряжение на базе достигнет порога открывания транзистора, он открывается и через коллекторную обмотку I трансформатора Т начинает протекать ток. При этом в базовой обмотке II индуктируется напряжение, полярность которого должна быть такой, чтобы оно создавало положительный потенциал на базе. Если обмотки I и II включены неправильно, то блокинг-генератор не будет генерировать. Значится, концы одной из обмоток, неважно какой, необходимо поменять местами.

Положительное напряжение, возникшее в базовой обмотке, приведет к дальнейшему увеличению коллекторного тока и тем самым - к дальнейшему увеличению положительного напряжения на базе и т. д. Развивается лавинообразный процесс увеличения коллекторного тока и напряжения на базе. При увеличении коллекторного тока происходит резкое падение напряжения на коллекторе.

Лавинообразный процесс открывания транзистора, называющийся прямым блокинг-процессом , происходит очень быстро, и поэтому во время его протекания напряжение на кондере С1 и энергия магнитного поля в сердечнике практически не изменяются. В ходе этого процесса формируется фронт импульса. Процесс заканчивается переходом транзистора в режим насыщения, в котором транзистор утрачивает свои усилительные свойства, и в результате положительная обратная связь нарушается. Начинается этап формирования вершины импульса, во время которого рассасываются неосновные носители, накопленные в базе, и кондер С1 заряжается базовым током.

Когда напряжение на базе постепенно приблизится к нулевому потенциалу, транзистор выходит из режима насыщения, и тогда восстанавливаются его усилительные свойства. Уменьшение тока базы вызывает уменьшение тока коллектора. При этом в базовой обмотке индуктируется напряжение, отрицательное относительно базы, что вызывает ещё большее уменьшение тока коллектора и т. д. Образуется лавинообразный процесс, называемый обратным блокинг-процессом , в результате которого транзистор закрывается. Во время этого процесса формируется срез импульса.

Для ограничения обратного выброса включают "демпферный" диод VD1. Во время основного процесса диод закрыт и не влияет на работу блокинг-генератора. Диод VD1 включается параллельно коллекторной обмотке трансформатора.

Опосля всех этих процессов происходит восстановление схемы в исходное состояние. Это и будет промежуток между импульсами. Процесс, так сказать, молчания заключается в медленном разряде кондера С1 через резик R1. Напряжение на безе при этом медленно растет, пока не достигнет порога открывания транзистора и процесс повторяется.

Период следования импульсов можно приближенно определить по формуле:

T и ≈(3÷5)R1C1

Ждущий режим блокинг- генератора

По аналогии со ждущим мультивибратором , для блокинг-генератора этот режим характерен тем, что схема генерирует импульсы только при поступлении на её вход запускающих импульсов произвольной формы. Для получения ждущего режима в блокинг-генератор должно быть включено запирающее напряжение (рис. 2).

В исходном состоянии транзистор закрыт отрицательным смещением на базе (-E б) и прямой блокинг-процесс начинается только после подачи на базу транзистора положительного импульса достаточной амплитуды. Формирование импульса осуществляется так же, как и в автоколебательном режиме. Разряд кондера С после окончания импульса происходит до напряжения -E б. Затем транзистор остается закрытым до прихода следующего запускающего импульса. Форма и длительность импульсов, формируемых блокинг-генератором, зависит при этом от параметров схемы.

Для нормальной работы ждущего блокинг-генератора необходимо выполнить неравенство:

Т з ≥(5÷10)R1C1

где Т з - период повторения запускающих импульсов.

Для устранения влияния цепей запуска на работу ждущего блокинг-генератора включают разделительный диод VD2, который закрывается после открывания транзистора, в результате чего прекращается связь между блокинг-генератором и схемой запуска. Иногда в цепь запуска включают дополнительный каскад развязки (эмиттерный повторитель).

Примечание: сайт-

Выполняется он на базе усилительного элемента (например, транзистора) с сильной трансформаторной обратной связью. Чаще всего используют положительную обратную связь.

Преимущества и недостатки

Достоинством таких генераторов считается относительная простота, возможность подсоединения нагрузки через трансформатор. Форма генерируемых импульсов приближается к прямоугольной, скважность достигает десятков тысяч, длительность - сотен микросекунд. Предельная частота повторений импульсов достигает нескольких сотен кГц. Емкость колебательных контуров у таких устройств небольшая, обуславливается межвитковыми емкостями и, конечно же, емкостью монтажа. Благодаря этим качествам блокинг-генератор нашел широкое применение в производстве: в устройствах автоматики, регулирования и промышленной электроники.

Недостатком этих генераторов является зависимость частоты от изменения напряжения питания. Стабильность чем у мультивибратора, составляет всего 5-10 процентов.

Блокинг-генератор, собранный по схеме с положительной сеткой или с резонансным контуром, который настроен на частоту повтора импульсов, с фиксирующим диодом, имеет довольно высокую стабильность колебаний. Нестабильность частоты в таких схемах менее одного процента.

Существует множество схем реализации таких генераторов: ламповые транзисторные с базовым смещением, транзисторные с эмиттерной связью, с положительной сеткой, с усиленным каскадом, на полевых транзисторах и другие.

На фото изображен блокинг-генератор на

Наибольшую популярность получили устройства на обычных транзисторах. В таких устройствах обычно используют Генератор может работать в заторможенном режиме, он легко синхронизируется внешним сигналом.

Блокинг-генератор, принцип работы

Работа схемы разделяется на несколько этапов. Этап первый: происходит отпирание транзистора при поступлении импульса на эмиттер. Прибор начинает работать. Когда на базу транзистора поступает отпирающий ток, он вызывает накопление заряда, а также возрастание коллекторного тока. Через резистор осуществляемая обмотками импульсного трансформатора, возбуждает лавинообразный процесс нарастания базового, коллекторного токов и тока нагрузки. При этом уменьшается разность потенциалов между эмиттером и коллектором транзистора, когда она достигнет нуля, прибор переходит в состояние насыщения. Этап второй: пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, считаем, что на обмотку подано постоянное напряжение питания. В результате на остальных обмотках трансформатора напряжение также неизменно. Характер изменения токов схемы определяется свойством цепей, которые включены последовательно с вторичными обмотками, а также со свойствами сердечника трансформатора. Например, при активной нагрузке ток будет постоянным. Ток на базе транзистора постоянный, но начинает уменьшаться при заряде конденсатора. Коллекторный ток определяется суммой тока намагничивания и переходных токов обмоток.

Ток намагничивания возрастает, характер роста определяется петлей гистерезиса материала сердечника. Вследствие этого увеличивается и ток коллектора. Это приводит к тому, что транзистор выходит из состояния насыщения, сформирована вершина импульса. Коллекторный ток снова становится зависимым от величины базового заряда, а базовый ток при этом начинает лавинообразно уменьшаться. Транзистор запирается, формируется срез импульса. При запирании прибора блокинг-генератор начинает восстанавливаться в исходное состояние.

Блокинг – генератор представляет собой генератор кратковременных импульсов повторяющихся через довольно большие промежутки времени.

Одним из достоинств блокинг - генераторов являются сравнительная простота, возможность подключения нагрузки через трансформатор, высокий КПД, подключения достаточно мощной нагрузки.

Блокинг-генераторы очень часто используются в радиолюбительских схемах. Но мы будем запускать от этого генератора светодиод.

Очень часто в походе, на рыбалке или охоте нужен фонарик. Но не всегда под рукой есть аккумулятор или батарейки 3В. Данная схема может запустить светодиод на полную мощность от почти разряженной батарейки.

Немного о схеме. Детали: транзистор можно использовать любой (n-p-n или p-n-p) в моей схеме КТ315Г.

Резистор нужно подбирать, но об этом потом.

Кольцо ферритовое не очень большое.

И диод высокочастотный с низким падением напряжения.

Итак, убирался я в ящике в столе и нашел старый фонарик с лампочкой накаливания, конечно же, сгоревшей, а недавно видел схему этого генератора.

И решил я спаять схему и засунуть в фонарик.

Ну-с приступим:

Для начала соберем по этой схеме.

Берем ферритовое кольцо (я вытащил из балласта люминесцентной лампы) И мотаем 10 витков проводом 0,5-0,3мм (можно и тоньше, но не удобно будет). Намотали, делаем петельку, ну или отвод, и мотаем еще 10 витков.

Теперь берем транзистор КТ315, светодиод и наш трансформатор. Собираем по схеме (см. выше). Я поставил еще конденсатор параллельно с диодом, так ярче светилось.

Вот и собрали. Если светодиод не горит, поменяете полярность батарейки. Все равно не горит, проверьте правильность подключения светодиода и транзистора. Если все правильно и все равно не горит, значит не правильно намотан трансформатор. Если честно у меня тоже схема завелась далеко не с первого раза.

Теперь дополняем схему остальными деталями.

Поставив диод VD1 и конденсатор С1 светодиод засветится ярче.

Последний этап - подборка резистора. Вместо постоянного резистора ставим переменный на 1,5кОма. И начинаем крутить. Нужно найти то место где светодиод светит ярче, при этом надо найти место где если увеличить сопротивление хоть чуть-чуть светодиод гаснет. В моем случае это 471Ом.

Ну ладно, теперь ближе к делу))

Разбираем фонарик