Blocking oscillator
एक अवरोधक ऑसिलेटर (जिसे कभी-कभी पल्स ऑसिलेटर कहा जाता है) असतत इलेक्ट्रॉनिक घटकों का एक सरल विन्यास है जो एक स्वतंत्र रूप से चलने वाले संकेत का उत्पादन कर सकता है, जिसके लिए केवल एक प्रतिरोधक, एक ट्रांसफॉर्मर और एक प्रवर्धन तत्व जैसे ट्रांजिस्टर या वैक्यूम ट्यूब की आवश्यकता होती है। यह नाम इस तथ्य से लिया गया है कि प्रवर्धन तत्व अधिकांश कार्य चक्र के लिए कट-ऑफ या "अवरुद्ध" होता है, जो एक विश्राम ऑसिलेटर के सिद्धांत पर आवधिक स्पंद उत्पन्न करता है। गैर-साइनसॉइडल उत्पादन रेडियो-आवृत्ति स्थानीय ऑसिलेटर के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है, लेकिन यह बिजली की रोशनी, एलईडी, ईएल तार, या छोटे नियॉन संकेतकों के लिए एक समय जनित्र के रूप में काम कर सकता है। यदि आउटपुट का उपयोग ऑडियो सिग्नल के रूप में किया जाता है, तो सरल टोन अलार्म या मोर्स कोड अभ्यास उपकरण जैसे अनुप्रयोगों के लिए भी पर्याप्त हैं। कुछ कैमरे लाल-आंख के प्रभाव को कम करने के लिए एक शॉट से पहले फ्लैश को स्ट्रोब करने के लिए एक ब्लॉकिंग ऑसिलेटर का उपयोग करते हैं। परिपथ की सरलता के कारण, यह वाणिज्यिक इलेक्ट्रॉनिक किट में कई सीखने की परियोजनाओं का आधार बनता है। ट्रांसफॉर्मर के सेकेंडरी वाइंडिंग को स्पीकर, लैंप या रिले के वाइंडिंग को खिलाया जा सकता है। एक प्रतिरोधक के बजाय, समय संधारित्र के समानांतर में रखा गया एक पोटेंशियोमीटर आवृत्ति को स्वतंत्र रूप से समायोजित करने की अनुमति देता है, लेकिन कम प्रतिरोध पर ट्रांजिस्टर को अधिक चालित किया जा सकता है, और संभवतः क्षतिग्रस्त किया जा सकता है। आउटपुट संकेत आयाम में कूद जाएगा और बहुत विकृत हो जाएगा। परिपथ संचालन परिपथ ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से सकारात्मक प्रतिक्रिया के कारण काम करता है और इसमें दो बार शामिल होता है-स्विच बंद होने पर बंद होने का समय, और स्विच खुले होने पर ऊपर जाने का समय। विश्लेषण में निम्नलिखित संक्षिप्त शब्दों का उपयोग किया जाता हैः टी, समय, एक चर बंदः बंद चक्र के अंत में तत्काल, खुले चक्र की शुरुआत। इसके अलावा स्विच बंद होने पर समय अवधि का एक माप। टोपनः खुले चक्र के अंत में तत्काल, बंद चक्र की शुरुआत। T = 0 के समान। इसके अलावा उस समय की अवधि का एक माप जब स्विच खुला होता है। वी. बी., स्रोत वोल्टेज जैसे। वी. बैटरी वी. पी., प्राथमिक वाइंडिंग में वोल्टेज। एक आदर्श स्विच प्राथमिक में आपूर्ति वोल्टेज Vb प्रस्तुत करेगा, इसलिए आदर्श मामले में Vp = Vb। बनाम, द्वितीयक वाइंडिंग के पार वोल्टेज Vz, उदाहरण के लिए स्थिर भार वोल्टेज। जेनर डायोड के रिवर्स वोल्टेज या प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल. ई. डी.) के फॉरवर्ड वोल्टेज द्वारा। आई. एम., प्राथमिक शिखर में चुंबकीय धारा, एम, प्राथमिक में अधिकतम या "शिखर" चुंबकीय धारा। टोपन से तुरंत पहले होता है। एन. पी., प्राथमिक मोड़ एन. एस. की संख्या, द्वितीयक मोड़ एन. की संख्या, एन. एस./एन. पी. के रूप में परिभाषित मोड़ अनुपात। आदर्श परिस्थितियों में काम करने वाले एक आदर्श ट्रांसफॉर्मर के लिए, Is = Ip/N, Vs = N × Vp। एल. पी., प्राथमिक (स्व-) प्रेरण, प्राथमिक मोड़ एन. पी. वर्ग की संख्या द्वारा निर्धारित एक मान, और एक "प्रेरण कारक" ए. एल.। स्व-प्रेरण को अक्सर एल. पी. = ए. एल. × एन. पी. 2 × 10−9 हेनरी के रूप में लिखा जाता है। आर, संयुक्त स्विच और प्राथमिक प्रतिरोध ऊपर, वाइंडिंग में चुंबकीय क्षेत्र के प्रवाह में संग्रहीत ऊर्जा, जैसा कि चुंबकीय धारा आई. एम. द्वारा दर्शाया गया है। एक अधिक विस्तृत विश्लेषण के लिए निम्नलिखित की आवश्यकता होगीः एम = पारस्परिक प्रेरण, इसका मूल्य उस डिग्री से निर्धारित होता है जिस पर प्राथमिक जोड़ों द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र द्वितीयक के लिए (साझा किया जाता है), और इसके विपरीत। युग्मन। युग्मन कभी भी सही नहीं होता है; हमेशा तथाकथित प्राथमिक और माध्यमिक "रिसाव प्रवाह" होता है। आमतौर पर गणना शॉर्ट-सर्किट माध्यमिक और शॉर्ट-सर्किट प्राथमिक मापों से की जाती है। एलपी, रिसाव = स्व-प्रेरण जो केवल एलएस द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है, और केवल प्राथमिक वाइंडिंग से जुड़ा होता है, रिसाव = स्व-प्रेरण जो द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है, और केवल माध्यमिक वाइंडिंग से जुड़ा होता है, केवल सीवाइंडिंग = इंटरवाइंडिंग कैपेसिटेंस। मान केवल प्राथमिक मोड़ के लिए मौजूद हैं, केवल माध्यमिक मोड़ और प्राथमिक से माध्यमिक वाइंडिंग के लिए। आम तौर पर एक ही मूल्य में संयुक्त। बंद के दौरान संचालन (उस समय जब स्विच बंद होता है) जब स्विच (ट्रांजिस्टर, वैक्यूम ट्यूब) बंद हो जाता है तो यह स्रोत वोल्टेज Vb को प्राथमिक ट्रांसफॉर्मर के पार रखता है। ट्रांसफॉर्मर का चुम्बकीय धारा आई. एम. आई. एम. = वीप्राइमरी × टी/एल. पी. है; यहाँ टी (समय) एक चर है जो 0 से शुरू होता है। यह चुंबकीय धारा आई. एम. किसी भी परावर्तित द्वितीयक धारा पर "सवारी" करेगी जो एक द्वितीयक भार में बहती है (जैसे। स्विच के नियंत्रण टर्मिनल में; प्राथमिक = Is/N में परावर्तित माध्यमिक धारा। परिवर्तित होने वाली प्राथमिक धारा ट्रांसफॉर्मर के वाइंडिंग के माध्यम से एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र ("फ्लक्स") का कारण बनती है; यह बदलते क्षेत्र एक (अपेक्षाकृत) स्थिर माध्यमिक वोल्टेज Vs = N × Vb को प्रेरित करता है। कुछ डिजाइनों में (जैसा कि आरेखों में दिखाया गया है) द्वितीयक वोल्टेज Vs स्रोत वोल्टेज Vb में जुड़ जाता है; इस मामले में क्योंकि प्राथमिक में वोल्टेज (स्विच बंद होने के दौरान) लगभग Vb, Vs = (N + 1) × Vb है। वैकल्पिक रूप से स्विच अपने कुछ नियंत्रण वोल्टेज या धारा को सीधे Vb से और बाकी को प्रेरित Vs से प्राप्त कर सकता है। इस प्रकार स्विच-नियंत्रण वोल्टेज या धारा "चरण में" है जिसका अर्थ है कि यह स्विच को बंद रखता है, और यह (स्विच के माध्यम से) प्राथमिक में स्रोत वोल्टेज को बनाए रखता है। ऐसे मामले में जब बहुत कम या कोई प्राथमिक प्रतिरोध नहीं होता है और बहुत कम या कोई स्विच प्रतिरोध नहीं होता है, तो चुंबकीय धारा आई. एम. की वृद्धि पहले पैराग्राफ में सूत्र द्वारा परिभाषित एक "रैखिक रैंप" है। ऐसे मामले में जब महत्वपूर्ण प्राथमिक प्रतिरोध या स्विच प्रतिरोध या दोनों (कुल प्रतिरोध आर, जैसे। प्राथमिक-कुंडल प्रतिरोध और उत्सर्जक में एक प्रतिरोधक, एफ. ई. टी. चैनल प्रतिरोध), एल. पी./आर समय स्थिरांक चुंबकत्व धारा को लगातार घटती ढलान के साथ एक बढ़ती वक्र बनाता है। दोनों ही मामलों में चुंबकीय धारा आई. एम. कुल प्राथमिक (और स्विच) धारा आई. पी. पर हावी हो जाएगी। बिना किसी सीमा के यह हमेशा के लिए बढ़ जाता। हालांकि, पहले मामले में (कम प्रतिरोध), स्विच अंततः अधिक धारा का "समर्थन" करने में असमर्थ होगा जिसका अर्थ है कि इसका प्रभावी प्रतिरोध इतना बढ़ जाता है कि स्विच के पार वोल्टेज ड्रॉप आपूर्ति वोल्टेज के बराबर हो जाता है; इस स्थिति में स्विच को "संतृप्त" कहा जाता है (जैसे। यह एक ट्रांजिस्टर के लाभ एच. एफ. ई. या "बीटा") द्वारा निर्धारित किया जाता है। दूसरे मामले में (जैसे। प्राथमिक और/या उत्सर्जक प्रतिरोध प्रमुख) धारा का (घटता हुआ) ढलान एक ऐसे बिंदु तक कम हो जाता है कि द्वितीयक में प्रेरित वोल्टेज अब स्विच को बंद रखने के लिए पर्याप्त नहीं होता है। तीसरे मामले में, चुंबकीय "कोर" सामग्री संतृप्त होती है, जिसका अर्थ है कि यह अपने चुंबकीय क्षेत्र में आगे की वृद्धि का समर्थन नहीं कर सकती है; इस स्थिति में प्राथमिक से माध्यमिक तक प्रेरण विफल हो जाता है। सभी मामलों में, प्राथमिक चुंबकीय धारा (और इसलिए प्रवाह) की वृद्धि की दर, या सीधे संतृप्त कोर सामग्री के मामले में प्रवाह की वृद्धि की दर, शून्य (या शून्य के करीब) तक गिर जाती है। पहले दो मामलों में, हालांकि प्राथमिक धारा का प्रवाह जारी रहता है, यह प्राथमिक परिपथ में कुल प्रतिरोध आर द्वारा विभाजित आपूर्ति वोल्टेज वीबी के बराबर एक स्थिर मूल्य तक पहुंचता है। इस वर्तमान-सीमित स्थिति में ट्रांसफॉर्मर का प्रवाह स्थिर रहेगा। केवल बदलते प्रवाह से द्वितीयक में वोल्टेज का प्रेरण होता है, इसलिए एक स्थिर प्रवाह प्रेरण की विफलता का प्रतिनिधित्व करता है। द्वितीयक वोल्टेज शून्य तक गिर जाता है। स्विच खुलता है। टोपन के दौरान संचालन (जब स्विच खुला होता है) अब जब टोपन पर स्विच खुल गया है, तो प्राथमिक में चुंबकीय धारा इपिक है, m = Vp × बंद/Lp, और ऊर्जा ऊपर इस "चुंबकीय" क्षेत्र में संग्रहीत की जाती है जैसा कि इपिक, m (ऊर्जा UM = 1/2 × Lp × Ipeak, m2) द्वारा बनाया गया है। लेकिन अब चुंबकीय क्षेत्र में आगे की वृद्धि को बनाए रखने के लिए कोई प्राथमिक वोल्टेज (वी. बी.) नहीं है, या यहां तक कि एक स्थिर-अवस्था क्षेत्र, स्विच खोला जा रहा है और इस तरह प्राथमिक वोल्टेज को हटा दिया जा रहा है। चुंबकीय क्षेत्र (फ्लक्स) टूटना शुरू हो जाता है, और पतन प्राथमिक मोड़, माध्यमिक मोड़, या दोनों में वर्तमान और वोल्टेज को प्रेरित करके ऊर्जा को सर्किट में वापस मजबूर करता है। प्राथमिक में प्रेरण प्राथमिक मोड़ के माध्यम से होगा जिसके माध्यम से सभी प्रवाह गुजरते हैं (प्राथमिक प्रेरण एल. पी. द्वारा दर्शाया जाता है); ढहने वाला प्रवाह प्राथमिक वोल्टेज बनाता है जो धारा को या तो प्राथमिक से बाहर (अब खुला) स्विच की ओर या प्राथमिक भार जैसे एल. ई. डी. या जेनर डायोड, आदि में प्रवाहित करने के लिए मजबूर करता है। द्वितीयक में प्रेरण द्वितीयक मोड़ के माध्यम से होगा जिसके माध्यम से पारस्परिक (जुड़ा हुआ) प्रवाह गुजरता है; इस प्रेरण के कारण द्वितीयक पर वोल्टेज दिखाई देता है, और यदि यह वोल्टेज अवरुद्ध नहीं है (जैसे। एक डायोड द्वारा या एक एफ. ई. टी. गेट के बहुत उच्च प्रतिबाधा द्वारा), द्वितीयक धारा द्वितीयक परिपथ में प्रवाहित होगी (लेकिन विपरीत दिशा में)। किसी भी मामले में, यदि धारा को अवशोषित करने के लिए कोई घटक नहीं हैं, तो स्विच पर वोल्टेज बहुत तेजी से बढ़ता है। प्राथमिक भार के बिना या बहुत सीमित द्वितीयक धारा के मामले में वोल्टेज केवल वाइंडिंग के वितरित कैपेसिटेंस (तथाकथित इंटरवाइंडिंग कैपेसिटेंस) द्वारा सीमित होगा, और यह स्विच को नष्ट कर सकता है। जब ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए केवल इंटरवाइंडिंग कैपेसिटेंस और एक छोटा माध्यमिक भार मौजूद होता है, तो बहुत उच्च आवृत्ति वाले दोलन होते हैं, और ये "परजीवी दोलन" विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के संभावित स्रोत का प्रतिनिधित्व करते हैं। द्वितीयक वोल्टेज की क्षमता अब निम्नलिखित तरीके से नकारात्मक हो जाती है। ढहने वाला प्रवाह प्राथमिक धारा को प्राथमिक से अब खुले स्विच की ओर प्रवाहित करने के लिए प्रेरित करता है। उसी दिशा में बहने के लिए जब स्विच बंद था तो यह बह रहा था। प्राथमिक के स्विच-एंड से करंट के बाहर निकलने के लिए, स्विच के अंत में प्राथमिक वोल्टेज अपने दूसरे छोर के सापेक्ष सकारात्मक होना चाहिए जो आपूर्ति वोल्टेज Vb पर है। लेकिन यह ध्रुवीयता में एक प्राथमिक वोल्टेज का प्रतिनिधित्व करता है जो उस समय के विपरीत था जब स्विच बंद थाः बंद होने के दौरान, प्राथमिक का स्विच-एंड लगभग शून्य था और इसलिए आपूर्ति के सापेक्ष नकारात्मक था; अब टोपन के दौरान यह Vb के सापेक्ष सकारात्मक हो गया है। ट्रांसफॉर्मर के "वाइंडिंग सेंस" (इसके वाइंडिंग की दिशा) के कारण, सेकेंडरी पर दिखाई देने वाला वोल्टेज अब नकारात्मक होना चाहिए। एक नकारात्मक नियंत्रण वोल्टेज स्विच को बनाए रखेगा (जैसे। एन. पी. एन. द्विध्रुवीय ट्रांजिस्टर या एन-चैनल एफ. ई. टी.) खुला रहता है, और यह स्थिति तब तक बनी रहेगी जब तक कि गिरने वाले प्रवाह की ऊर्जा (किसी चीज़ द्वारा) अवशोषित नहीं हो जाती। जब अवशोषक प्राथमिक परिपथ में होता है, जैसे। एक जेनर डायोड (या एल. ई. डी.) जिसमें वोल्टेज वी. जेड. प्राथमिक वाइंडिंग में "पीछे की ओर" जुड़ा होता है, करंट वेवशेप एक त्रिकोण होता है जिसमें समय टपन सूत्र आई. पी. = आई. पी. ई. सी., एम-वी. जेड. × टोपन/एल. पी. द्वारा निर्धारित किया जाता है, यहाँ आई. पी. ई. सी., एम. स्विच खुलने के समय प्राथमिक करंट होता है। जब अवशोषक एक संधारित्र होता है तो वोल्टेज और करंट वेवशेप एक 1/2 चक्र साइनवेव होते हैं, और यदि अवशोषक एक संधारित्र और प्रतिरोधक होता है तो वेवशेप एक 1/2 चक्र डैंप्ड साइनवेव होते हैं। जब अंत में ऊर्जा निर्वहन पूरा हो जाता है, तो नियंत्रण परिपथ "अनब्लॉक" हो जाता है। स्विच के लिए नियंत्रण वोल्टेज (या धारा) अब नियंत्रण इनपुट में "प्रवाह" करने और स्विच को बंद करने के लिए स्वतंत्र है। यह देखना आसान होता है जब एक संधारित्र नियंत्रण वोल्टेज या धारा को "संचारित" करता है; रिंगिंग दोलन नियंत्रण वोल्टेज या धारा को नकारात्मक (स्विच खुला) से 0 से सकारात्मक (स्विच बंद) तक ले जाता है। पुनरावृत्ति दर 1/(बंद + टोपन) सबसे सरल मामले में, कुल चक्र की अवधि (बंद + टोपन), और इसलिए इसकी पुनरावृत्ति दर (चक्र अवधि का पारस्परिक), लगभग पूरी तरह से ट्रांसफॉर्मर के चुंबकीय प्रेरण एलपी, आपूर्ति वोल्टेज और भार वोल्टेज वीजेड पर निर्भर है। जब एक संधारित्र और प्रतिरोधक का उपयोग ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए किया जाता है, तो पुनरावृत्ति दर आर-सी समय-स्थिरांक पर निर्भर करती है, या एल-सी समय स्थिरांक जब आर छोटा या अस्तित्वहीन होता है (एल एल पी, एल एस या एल पी, एस हो सकता है)। 1937 में दायर पेटेंट यू. एस. पेटेंट 2211852, "ब्लॉकिंग ऑसिलेटर एपरेटस"। (एक वैक्यूम ट्यूब के आसपास आधारित)। यू. एस. पेटेंट 2745012,1951 में दायर किया गया, "ट्रांजिस्टर ब्लॉकिंग ऑसिलेटर"। यू. एस. पेटेंट 2780767,1955 में दायर किया गया, "कम वोल्टेज को उच्च प्रत्यक्ष वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए परिपथ व्यवस्था"। यूएस पेटेंट 2881380,1956 में दायर किया गया, "वोल्टेज कनवर्टर"। फ्लाईबैक कनवर्टर फॉरवर्ड कनवर्टर जूल चोर फुटनोट्स संदर्भ भी देखें विशेष रूप से § 7-13 मोनोस्टेबल ब्लॉकिंग ऑसिलेटर "पी. 203एफएफ और § 7-14 द एस्टेबल ब्लॉकिंग ऑसिलेटर पी. 206एफएफ। ब्लॉकिंग ऑसिलेटर के एक ट्यून किए गए संस्करण के लिए, अर्थात। एक सर्किट जो ठीक से डिज़ाइन किए जाने पर सुंदर साइनवेव्स बना देगा, देखें 17-17 "रेसोनेंट-सर्किट ऑसिलेटर" पीपी. 530-2। बाहरी लिंक BJTs और Triodes को नियोजित करते हुए विभिन्न अवरोधक ऑसिलेटर सर्किट का एक प्राथमिक (कोई गणित नहीं) और सूचनात्मक विवरण। बिजेटी अवरोधक ऑसिलेटर के स्विचिंग प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए कुछ सर्किट मॉडल प्राप्त करने वाला एक पेपर। इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर