¿Cómo reemplazan los transistores el interruptor electromecánico en un circuito inversor?

"La parte superior de la figura muestra una configuración simple del inversor en la que se usa un interruptor bidireccional para alternar la alimentación de voltaje entre las dos mitades del primario del transformador. El lado secundario del transformador emite un voltaje forma de onda cuadrada cuya amplitud viene dada por la relación de transformación del transformador y cuya frecuencia viene dada por el tiempo de conmutación del interruptor.

La parte inferior de la figura muestra un inversor en el que se usa el transformador también para comandar los dos BJT. Cuando el BJT superior está en saturación, el primario del transformador está sujeto a un voltaje de CC. Este voltaje se refleja en los dos devanados auxiliares que impulsan las bases de los BJT. Al acercarse a la saturación magnética, la tensión en estos dos devanados auxiliares cae y el BJT superior se apaga. Dado que en el núcleo del transformador el campo H no es cero, una corriente debe alimentar al transformador. Esto provoca una rápida inversión de voltaje en todos los devanados del transformador, lo que activa el BJT inferior. Este ciclo se repite indefinidamente y provoca una forma de onda de voltaje cuadrado en la salida secundaria del transformador ". (Fuente: enlace )

Esta respuesta proporciona algunos enlaces a la literatura relevante: ¿Cuál es el uso de transformadores con 3 pares de cables?

La potencia de salida de un convertidor resonante auto-oscilante como este depende de las características de saturación del núcleo de ferrita. Por lo tanto, tales circuitos se utilizan en aplicaciones especiales como lámparas fluorescentes compactas donde vale la pena realizar un recorte preciso de los componentes porque cada pequeña cantidad de costo cuenta. Si desea que un oscilador externo imponga una frecuencia conocida, es posible que desee utilizar algo como un IC de temporizador externo (555 o similar). Además, los convertidores de resonancia solos no son dispositivos controlados (excepto si desea llamar a la saturación del núcleo un medio de control). Si se requiere un control preciso (como en la retroiluminación de la pantalla LCD), la corriente de conducción para el convertidor resonante a menudo es proporcionada por una etapa controlada similar a un convertidor reductor. Esta respuesta proporciona algunos enlaces de literatura sobre este tema: Controladores electrónicos para lámparas fluorescentes: ¿Cómo se realiza la conversión de CC a CA?

Los voltajes de base de los transistores provienen de los devanados adicionales que se ven en la segunda imagen. No he visto ese circuito antes, pero los devanados de la base probablemente estén enrollados de modo que esto cause la oscilación. A medida que la corriente pasa por uno de los dos bucles, se activa la base en el otro bucle, y viceversa = > oscilación.

Con un 555 o similar, tiene control total sobre el período de conmutación y las formas de onda. Hay muchos circuitos integrados listos para usar que conducen corrientes a través de inductores para inducir voltaje negativo y son mucho más flexibles que la oscilación automática en la figura.

  

Si solo se necesitan los 2 transistores para convertir DC a AC ...

No son solo los 2 transistores, hay dos bobinas adicionales en el transformador.

Un transformador como este que nunca he visto. Me imagino que son bastante raras y caras. Es mucho más barato usar un oscilador fácilmente disponible, como un temporizador 555 para hacer el trabajo.

Además, te da una gran cantidad de control sobre cómo oscila, como la frecuencia de conmutación.

Considere que el oscilador es un amplificador con retroalimentación positiva.

• paso 1: con un transistor cargado al devanado primario, tiene un amplificador de CA
• paso 2: con la bobina de entrada conectada al amplificador, tiene una respuesta
• paso 3: al elegir exactamente la polaridad del bobinado que se utiliza, la respuesta es positiva
• paso 4: ya funciona, pero agregas un segundo hombro para la simetría
• paso 5: cuando se aplica energía, el circuito no hace nada, solo amplifica el ruido térmico diminuto
• paso 6: después de un tiempo de recuperación, el ruido se amplifica tan bien que ahora oscila con una amplitud cercana a la saturación