Полумостовой самовозбуждающийся преобразователь

За последние годы я довольно много разных схем исследовал и изготовил. Однако описывать их у меня почему-то не получается. Попробую начать заполнять этот пробел. Когда я смогу просто и понятно объяснить работу схемы, я и сам лучше буду понимать принцип её работы.
Начну вот с такой схемы:

Это простейшая схема полумостового самовозбуждающегося преобразователя на полевых транзисторах. Особенности этой схемы две: введение цепи стабилизации частоты и получение сигнала обратной связи не с силового трансформатора, а со вспомогательного трансформатора Т1, первичная обмотка которого подключена к выходным клеммам преобразователя. Смысл всего этого я постараюсь объяснить позже. 

Попробую объяснить, как эта схема работает. 

Сетевое напряжение поступает на клеммы XS2-1 и XS2-2, выпрямляется диодным мостом VD10 и заряжает конденсатор С5 и последовательно соединённые конденсаторы С1 и С2 до амплитудного напряжения сети (чуть больше трёхсот вольт). Для простоты примем его равным +300 вольт относительно нижней (отрицательной) шины. На рисунке мы обозначили это напряжение +V. 

Поскольку мы выбрали конденсаторы С1 и С2 одинаковыми, то в точке их соединения напряжение всегда будет равно половине полного напряжения. На схеме обозначили эту точку +V/2. Приблизительно оно будет равно +150 вольт так же относительно нижней (отрицательной) шины питания. 

Поскольку точка соединения стока транзистора VT2 и истока VT1, обозначенная на схеме словом OUT соединена со средней точкой конденсаторов С1 и С2 через обмотку трансформатора Т1, имеющую очень малое сопротивление постоянному току, то и точка OUT будет иметь напряжение +150 вольт. То есть, после включения питания и зарядки конденсаторов всё "устаканивается" и напряжения во всех точках схемы будут неизменны. Ну, почти во всех. 

А как же преобразователь запускается? Для этого предназначена цепочка из резисторов R3 и R4, конденсатора С3 и динистора VS1. После включения питания конденсатор С3 тоже начинает заряжаться и, как только напряжение на нём превысит напряжение открывания динистора VS1, равное приблизительно 35 вольт, так динистор откроется, подав открывающий импульс на затвор транзистора VT2. 

Реально этот импульс не будет слишком уж большим, поскольку параллельно затвору подключена обмотка трансформатора Т2 через резистор R8. Ну и к другим обмоткам этого трансформатора ещё много, чего подключено. Тем не менее, транзистор VT2 начинает приоткрываться. Это значит, напряжение на его стоке относительно отрицательной шины и его истока начинает уменьшаться (не забываем, что вначале там было +150 вольт). 

Фактически, это означает, что к первичной обмотке трансформатора Т1, подключенной к клеммам XS1-1  и XS1-2, оказывается приложен отрицательный импульс. Фазировка обмоток трансформаторов Т1 и Т2 подобрана так, чтобы этот отрицательный импульс вызывал положительный, открывающий импульс на затворе транзистора VT2. На самом деле, заморачиваться с согласованием фазировок всех обмоток смысла особого нет. Главное, чтобы вторичные обмотки трансформатора Т2 были включены в противофазе. А поменять местами концы любой из оставшихся обмоток трансформаторов несложно, если преобразователь не запустится при первом включении. 

Таким образом, формируется положительная обратная связь, открывающая транзистор VT2 и транзистор открывается лавинообразно. И долго ли он будет открытым? А уж вот это определяет трансформатор Т2 совместно с цепочкой из двух резисторов R5 и R6 и двух стабилитронов VD1 и  VD2. 

Видим, что к первичной обмотке трансформатора Т2 оказывается приложен прямоугольный импульс напряжения, амплитуда которого определяется напряжением стабилизации двух стабилитронов VD1  и VD2, которую удобно выбрать порядка 15 вольт. Пока трансформатор Т2 не вошёл в насыщение, ток через него невелик. Главным образом, это ток зарядки ёмкости затвора транзистора и небольшой ток намагничивания этого трансформатора. Но, как только сердечник трансформатора начинает насыщаться, ток намагничивания резко возрастает. Этот ток проходит через резистор R6 и вызывает резкое увеличение падения напряжения на нём. Следовательно, напряжение на затворе резко уменьшается. И, как только оно приблизится к пороговому напряжению затвора транзистора, так транзистор начинает закрываться. 

Что это значит? Значит, что напряжение на его коллекторе начинает расти. Фактически, это означает, что к затвору этого транзистора начинает прикладываться не положительное, а отрицательное напряжение, то есть, закрывающее. И транзистор начинает лавинообразно закрываться. 

Но мы же видим, что полярность напряжения на другой вторичной обмотке, которая подключена к затвору верхнего транзистора VT1 противоположна. То есть, закрывающее для транзистора VT2 напряжение является открывающим для транзистора VT1!!! То есть, теперь, параллельно с закрыванием нижнего транзистора, идёт ещё и открывание верхнего, то есть, напряжение в точке OUT начинает стремиться не к нулю, а к +V, то есть, к трёмстам вольтам!!! Ну и всё повторяется, теперь уже для верхнего транзистора - насыщение сердечника T2 теперь уже в другую сторону приводит к закрыванию верхнего транзистора и открыванию нижнего. Начинают работать "качели". То есть, преобразователь начинает выдавать последовательность прямоугольных импульсов напряжения на своём выходе. И цепь первоначального запуска с конденсатором С3 больше ему не требуется. 

Это в двух словах, в самом общем смысле. Как и зачем нужна цепочка, стабилизирующая частоту и зачем мы ввели в схему ещё один трансформатор, Т1, хотя могли бы просто намотать одну небольшую обмотку на силовом трансформаторе, мы обсудим в следующий раз.