最簡(jiǎn)單的一個(gè)是稱(chēng)為Royer 振蕩器的自由運(yùn)行轉(zhuǎn)換器。它在 1954 年由 Bright 和 Royer 申請(qǐng)了專(zhuān)利（我不知道為什么這個(gè)電路沒(méi)有帶有第二位合著者的名字）。零件清單示例：Q1、Q2-2N6487（或用于低功率應(yīng)用的 ZTX849）；R1=4.7 歐姆，R2=470 歐姆。

下面是它的工作原理。首次通電時(shí)，它會(huì)正向偏置兩個(gè)晶體管。如果它們都處于導(dǎo)通狀態(tài)，它們只會(huì)將變壓器和輸入源短路。然而，實(shí)際上，Q1 和 Q2 不會(huì)同時(shí)“導(dǎo)通”，因?yàn)樗鼈兊奶匦杂肋h(yuǎn)不會(huì)完全相同并且它們的基極驅(qū)動(dòng)繞組異相。

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基于Royer的逆變器原理圖 實(shí)際上，其中一個(gè)（比如 Q1）會(huì)導(dǎo)通更多，一些電壓會(huì)出現(xiàn)在變壓器的初級(jí)繞組上。這反過(guò)來(lái)又在基極繞組中感應(yīng)出這種極性的電壓，它們驅(qū)動(dòng) Q1 進(jìn)一步進(jìn)入飽和狀態(tài)，并驅(qū)動(dòng) Q2 進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)電流流過(guò) Q1 和初級(jí)的一半時(shí)，磁芯中的磁通量隨時(shí)間線(xiàn)性增加。

當(dāng)通量不能進(jìn)一步增加時(shí)，在某一時(shí)刻它將接近飽和。所有繞組上的電壓將降至零，然后極性反轉(zhuǎn)。這將導(dǎo)致 Q2 導(dǎo)通，Q1 處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)自振蕩過(guò)程將繼續(xù)，并且將在輸出端產(chǎn)生一個(gè)雙極矩形電壓。它的頻率取決于磁芯飽和所需的時(shí)間。我們可以從法拉第定律推導(dǎo)出Vin=4×N1×F×B×Ac×10 - 8，其中Ac-磁芯的橫截面積，單位為sq.cm，B-飽和磁通，單位為高斯。

因此，要獲得所需的頻率F，需要選擇N1×Ac=Vin×10 8 /4×F×B的變壓器。然后根據(jù)所需輸出選擇次級(jí)匝數(shù)：N2=N1×Vout/Vin。該電路的主要缺點(diǎn)是頻率不穩(wěn)定，方波輸出，缺乏電壓調(diào)節(jié)（只能通過(guò)改變Vin來(lái)完成）和缺乏電流限制。它可用于為燈泡和其他對(duì)頻率或波形不敏感的電阻負(fù)載供電。

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電流反饋逆變電路 Royer 振蕩器的一種改進(jìn)型有一個(gè)與 Vin 串聯(lián)的附加電感器 L 和兩個(gè)集電極之間的電容器 C。通過(guò)這種配置，得到的波形是正弦波，振蕩頻率由磁化電感 L1 和 C 的諧振決定：F=1/(2π×sqrt(L1×C))。例如，L1=400 uH 和 C=0.1 uF 將產(chǎn)生 F=25 kHz。這是由降壓穩(wěn)壓器控制的這種電流饋電振蕩器的概念示意圖。

降壓中的 MOSFET 可由外部 PWM 驅(qū)動(dòng)以調(diào)節(jié)輸出電平。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)廣泛用于為冷陰極熒光燈 (CCFL) 提供 20 至 100 kHz 的高壓（有關(guān)實(shí)用原理圖，請(qǐng)參見(jiàn)本應(yīng)用筆記的示例). 它不太適合 120V 60Hz 應(yīng)用，在這些應(yīng)用中通常使用PWM 技術(shù)產(chǎn)生正弦波。

雙極型晶體管的電路效率不高，因?yàn)槟枰掷m(xù)提供大量基極電流。下圖顯示了使用 MOSFET 實(shí)現(xiàn)的更高效的電流饋電逆變器。電阻器 R1、R2 提供導(dǎo)通功能，而二極管 D2、D3 提供關(guān)斷功能，并將柵極與漏極上的高壓隔離。

MOSFET逆變器 以下是零件清單的示例：Q1、Q2、Q3=STP36NF06L、R1、R2=10 Ohm、D1=MBR1035、D2、D3=MUR120、L=100 uH、C=0.1 uF。如果您從外部電路驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，則電流饋電概念會(huì)特別有用。這種方法通常用于保持獨(dú)立于核心屬性的固定頻率。但是，驅(qū)動(dòng)頻率必須低于自諧振。

請(qǐng)注意，由于每半個(gè)周期的伏秒永遠(yuǎn)不會(huì)完全相同，因此在沒(méi)有電感器的情況下，具有外部激勵(lì)的推挽式轉(zhuǎn)換器中的變壓器可能會(huì)受到磁通量的直流分量的影響。最終，這種不平衡會(huì)導(dǎo)致核心飽和和晶體管失效。網(wǎng)絡(luò)上流傳著許多忽略這種可能性且沒(méi)有電感器的業(yè)余愛(ài)好者原理圖。

審核編輯：劉清