振盪器 - 工作原理、類型、應用

振盪系統稱為振盪器。也就是說，震盪指標是一些變化的指標或幾個指標週期性重複的系統。同一個詞“振盪器”來自拉丁語“oscillo”——擺動。

振盪器在物理和技術中起著重要作用，因為幾乎任何線性物理系統都可以描述為振盪器。最簡單的振盪器的例子是振盪電路和鍾擺。電振盪器將直流電轉換為交流電，並使用控制電路以所需頻率產生振盪。

使用由電感 L 線圈和電容 C 電容器組成的振盪電路示例，可以描述電振盪器的基本操作過程。帶電的電容器，在其端子連接到線圈後立即開始通過它放電，同時電容器的電場能量逐漸轉換為線圈的電磁場能量。

當電容器完全放電時，它的所有能量都將進入線圈的能量，然後電荷將繼續通過線圈移動並以與開始時相反的極性為電容器充電。

此外，電容器將再次開始通過線圈放電，但方向相反，等等。 - 電路中的每個振盪週期，該過程將重複進行，直到由於線圈電阻和電容器電介質中的能量耗散而振盪消失。

無論如何，本例中的振盪電路是最簡單的振盪器，因為其中以下指標會周期性變化：電容器中的電荷、電容器極板之間的電勢差、電容器中的電場強度電容器的電介質、通過線圈的電流和線圈的磁感應強度。在這種情況下，會發生自由阻尼振盪。

為了使振盪振盪變得無阻尼，有必要補充耗散的電能。同時，為了保持電路中振盪幅度恆定，需要控制輸入電流，使幅度不低於給定值，也不增加高於給定值。為了實現這個目標，在電路中引入了一個反饋迴路。

這樣，振盪器就變成了正反饋放大電路，其中輸出信號被部分饋送到控制電路的有源元件，結果在電路中保持恆定幅度和頻率的連續正弦振盪。也就是說，正弦振盪器的工作是由於能量從有源元件流向無源元件，並得到反饋迴路過程的支持。振動的形狀略有變化。

振盪器是：

• 有正面或負面的反饋；

• 具有正弦波、三角波、鋸齒波、矩形波；低頻、射頻、高頻等；

• RC, LC — 振盪器，晶體振盪器（石英）；

• 恆定、可變或可調頻率振盪器。

振盪器（發生器）Royer

要將恆定電壓轉換為矩形脈衝或為其他目的獲得電磁振盪，您可以使用 Royer 變壓器振盪器或 Royer 發生器......該設備包括一對雙極晶體管 VT1 和 VT2，一對電阻器 R1 和R2，還有一對電容C1和C2 帶線圈的飽和磁路 — 變壓器 T。

晶體管以鍵控模式運行，飽和磁路允許正反饋，並在必要時將次級繞組與初級迴路電隔離。

在最初的時刻，當電源打開時，小的集電極電流開始從源極 Up 流過晶體管。其中一個晶體管會更早打開（讓 VT1），穿過繞組的磁通量會增加，繞組中感應的電動勢也會同時增加。基極繞組 1 和 4 中的 EMF 將使得首先打開的晶體管 (VT1) 將打開，而具有較低啟動電流的晶體管 (VT2) 將關閉。

三極管VT1的集電極電流和磁路中的磁通量會不斷增加，直到磁路飽和，飽和時繞組中的電動勢變為零。集電極電流VT1開始減小，磁通量減小。

繞組中感應的 EMF 的極性將反轉，並且由於基極繞組是對稱的，晶體管 VT1 開始閉合而 VT2 開始打開。

三極管VT2的集電極電流會開始增加，直到磁通量停止增加（此時方向相反），當繞組中的電動勢歸零時，集電極電流VT2開始減小，磁通量減小， EMF 改變極性。晶體管 VT2 將關閉，VT1 將打開並且該過程將繼續循環重複。

Royer發電機的振盪頻率與電源參數和磁路特性有關，按下式計算：

Up——電源電壓； ω為集電極各線圈的匝數； S為磁路截面積，單位為平方厘米； Bn——磁芯飽和感應。

由於在磁路飽和過程中，變壓器繞組中的電動勢將是恆定的，因此在次級繞組存在時，在其上連接負載，電動勢將呈矩形脈衝形式。晶體管基極電路中的電阻器可穩定轉換器的運行，而電容器有助於改善輸出電壓的形狀。

Royer 振盪器的工作頻率可以從單位到數百千赫茲，具體取決於 T 變壓器中磁芯的磁性。

焊接振盪器

為了促進焊接電弧的點燃並保持其穩定性，使用了焊接振盪器。焊接振盪器是一種高頻浪湧發生器，設計用於與傳統的交流或直流電源一起工作……。它是一種基於低頻升壓變壓器的阻尼振盪火花發生器，次級電壓為 2 至 3 kV。

除變壓器外，該電路還包含限幅器、振盪電路、耦合線圈和隔直電容器。由於振盪電路，作為主要元件，高頻變壓器工作。

高頻振動通過高頻變壓器，通過弧隙施加高頻電壓。旁路電容器防止電弧電源被旁路。焊接電路中還包含一個扼流圈，用於將振盪器線圈與高頻電流可靠隔離。

功率高達 300 W 的焊接振盪器發出持續數十微秒的脈衝，足以點燃光弧。高頻、高壓電流簡單地疊加在工作焊接電路上。

焊接用振盪器有兩種類型：

• 脈衝電源；

• 連續動作。

連續振盪器激勵器在焊接過程中連續運行，通過在其電流之上疊加高頻（150 至 250 kHz）和高壓（3000 至 6000 V）輔助電流來觸發電弧。

如果遵循安全預防措施，該電流不會對焊工造成傷害。在高頻電流作用下的電弧在較低的焊接電流值下均勻燃燒。

最高效的串聯焊接振盪器，因為它們不需要為電源安裝高壓保護。在運行過程中，避雷器會通過最大 2 毫米的間隙發出安靜的劈啪聲，在開始工作之前用一個特殊的螺絲進行調整（此時，插頭從插座上拔下！）。

交流焊接使用脈衝功率振盪器來幫助點燃電弧，同時反轉交流電流的極性。