¿Cómo funciona este circuito?

Roman Black son siempre muy tenso : altamente optimizados y reducidos al conjunto mínimo de componentes que hará el trabajo.

Sin embargo, en este caso, el inductor funciona igual que en cualquier convertidor elevador: cuando Q1 se enciende, L1 se "carga" con corriente durante un tiempo, y luego cuando Q1 se apaga, la energía almacenada causa el voltaje. en el punto A para aumentar hasta que D1 conduzca y pase la corriente a CLOAD.

El oscilador (Q1 y Q2 juntos) funciona a una frecuencia fija y un ciclo de trabajo fijo, siempre extrayendo la misma cantidad de energía de la fuente. La regulación se logra al colocar un shener zener a través de la salida, donde disipa cualquier energía no consumida por la carga.

Breve descripción de la operación del oscilador:

• Cuando se aplica la alimentación por primera vez, Q1 se enciende y Q2 se apaga.
• La corriente a través de L1 y Q1 aumenta, y también lo hace el voltaje en R2.
• Cuando el voltaje base de Q2 aumenta lo suficiente, comienza a encenderse.
• La activación de Q2 reduce la unidad base a Q1, lo que provoca que se corte.
• El corte de Q1 hace que la tensión en el punto A aumente debido a la energía almacenada en L1.
• El voltaje en el punto A proporciona retroalimentación positiva a Q2 (a través de R4) para mantenerlo encendido aunque el voltaje en R2 se haya reducido.
• D1 conduce y la corriente fluye a CLOAD. La corriente a través de L1 desciende.
• Cuando la corriente a través de L1 y D1 cae a cero, la tensión en el punto A cae nuevamente, causando que la tensión base de Q2 también disminuya.
• A medida que Q2 comienza a cortarse, Q1 comienza a activarse. Esto hace que la tensión en el punto A caiga hasta cero, apagando Q2 completamente y devolviendo el circuito al estado inicial, donde se repite todo el ciclo.

El tiempo de encendido de Q1 está determinado principalmente por la tensión de alimentación, el valor de L1 y la resistencia de la ruta de carga (L1, Q1 y R2).

El tiempo de apagado se determina principalmente por el voltaje de salida (en relación con el voltaje de entrada) y el valor de L1.

Ambos tiempos están influenciados en cierta medida por la constante de tiempo asociada con R3 y C1.

Tal vez sea más fácil de visualizar con el circuito reorganizado un poco y una simulación.

Aquí está el circuito:

y aquí está la lista de circuitos de LTspice para el simulador:

Version 4
SHEET 1 880 840
WIRE -160 224 -176 224
WIRE -64 224 -160 224
WIRE 48 224 -64 224
WIRE 96 224 48 224
WIRE 224 224 176 224
WIRE 416 224 224 224
WIRE 448 224 416 224
WIRE 544 224 512 224
WIRE 624 224 544 224
WIRE 656 224 624 224
WIRE 48 272 48 224
WIRE 416 352 416 224
WIRE 48 400 48 352
WIRE 352 400 48 400
WIRE 224 432 224 224
WIRE 544 448 544 224
WIRE 656 448 656 224
WIRE -64 464 -64 224
WIRE 48 528 48 400
WIRE 224 560 224 512
WIRE 272 560 224 560
WIRE 416 560 416 448
WIRE 416 560 352 560
WIRE 224 576 224 560
WIRE 224 576 112 576
WIRE -176 608 -176 224
WIRE 416 608 416 560
WIRE 224 624 224 576
WIRE -176 736 -176 688
WIRE -64 736 -64 528
WIRE -64 736 -176 736
WIRE 48 736 48 624
WIRE 48 736 -64 736
WIRE 224 736 224 688
WIRE 224 736 48 736
WIRE 416 736 416 688
WIRE 416 736 224 736
WIRE 544 736 544 512
WIRE 544 736 416 736
WIRE 656 736 656 512
WIRE 656 736 544 736
WIRE -176 784 -176 736
FLAG -176 784 0
FLAG -160 224 Vin
FLAG 624 224 Vout
SYMBOL ind 80 240 R270
WINDOW 0 32 56 VTop 2
WINDOW 3 5 56 VBottom 2
SYMATTR InstName L1
SYMATTR Value 470µ
SYMBOL res 32 256 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 10K
SYMBOL res 208 416 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 15K
SYMBOL npn 352 352 R0
SYMATTR InstName Q1
SYMATTR Value 2N2222
SYMBOL npn 112 528 M0
SYMATTR InstName Q2
SYMATTR Value 2N2222
SYMBOL cap 208 624 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 1n
SYMBOL res 400 592 R0
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 6.8
SYMBOL cap -80 464 R0
WINDOW 0 25 2 Left 2
WINDOW 3 24 60 Left 2
SYMATTR InstName C2
SYMATTR Value 47µ
SYMBOL res 368 544 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName R5
SYMATTR Value 1K
SYMBOL diode 448 240 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D1
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL cap 528 448 R0
SYMATTR InstName C3
SYMATTR Value 10µ
SYMBOL zener 672 512 R180
WINDOW 0 -62 30 Left 2
WINDOW 3 -101 0 Left 2
SYMATTR InstName D2
SYMATTR Value EDZV13B
SYMBOL voltage -176 592 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value 5
TEXT -168 760 Left 2 !.tran .01 uic