¿Cómo se llama esta topología de oscilador?

Question

¿Cómo se llama la topología del oscilador que se muestra a continuación?

Intento comprender cómo funciona y cuáles son las ecuaciones de diseño. Pero para encontrar eso, primero tengo que saber el nombre de las cosas. (No hay ninguna entrada de esquemas en google...)

O tal vez alguien tenga tiempo para explicar detenidamente el sistema...

EDITAR:

Ahora estoy convencido: la carga es parte del oscilador. He editado el esquema y lo he incluido.

He añadido un nombre a cada red como se sugiere.

La fuente es una cadena de Youtube de EE francesa que hace cosas de lujo: Horno de inducción: Experimentos increíbles [81] El esquema puede verse al final del vídeo.

También lo he simulado en LtSpice. El ligero desequilibrio entre R1 y R2 inicia la oscilación. Las resistencias iguales no funcionan (al menos en la simulación) pero nada es realmente igual en el mundo real...

Tarda en arrancar (~10 ms) pero oscila a 100Khz como se esperaba (por los youtubers).

Answer 1

No sé el nombre de este oscilador, pero el funcionamiento parece relativamente sencillo.

1. Supongamos que la corriente pasa por L1 al principio y que M1 se apaga. Esto genera un pico de tensión en Vout-, que es lo suficientemente grande como para superar la tensión de ruptura inversa en D2.
2. Este pico de tensión golpea la puerta de M2 y la enciende durante un breve periodo de tiempo. Esto crea un pulso de corriente a través de L2 y M2.
3. Cuando M2 comienza a apagarse, la inductancia de L2 provoca un pico de tensión en Vout+. Esto se envía a la puerta de M1 a través de D1 una vez más por la acción de la tensión de ruptura inversa.
4. M1 comienza a generar una corriente de pulso a través de él y de L1 y volvemos al paso uno.

Esto funciona porque los inductores crean picos de voltaje superiores a la entrada de 24V y porque los diodos Schottky están clasificados a 30V para la ruptura inversa. R1 y R2 están ahí para poner en marcha las oscilaciones. Sin ellos, M1 y M2 nunca se encenderían. También tienen valores diferentes, lo que apoya la idea de que sólo están ahí para iniciar las oscilaciones permitiendo que un lado anule temporalmente al otro.

La razón por la que los diodos Schottky no se fríen es que la capacitancia de la puerta del FET es el único camino a tierra. La capacitancia bloquea el flujo de corriente excesiva a través del Schottky. La corriente excesiva durante la ruptura inversa es el mecanismo de fallo en ellos debido al calor que se generaría. Eso nunca ocurre aquí porque nunca hay suficiente acumulación de calor para causar el fallo.

Una simulación básica de la topología del circuito demuestra que esto funciona. He utilizado diferentes valores y he modelado los Schottky como Zener porque es un uso más preciso en este caso porque este simulador no tiene una entrada para la tensión de ruptura inversa:

Simulación de topología de circuitos. Las ondas verdes son de tensión y las amarillas de corriente. Vdd es sólo 5V.

Answer 2

Lo que tienes ahí parece ser un Multivibrador :

Un multivibrador es un circuito electrónico utilizado para implementar una variedad de sistemas simples de dos estados, como osciladores, temporizadores y flip-flops. Se caracteriza por dos dispositivos de amplificación (transistores, tubos de electrones u otros dispositivos) acoplamiento cruzado mediante resistencias o condensadores . )

Tiene dos dispositivos amplificadores acoplados en cruz, puenteados por RC, por lo que "grazna como un pato y camina como un pato".

(El multivibrador se clasifica además por la estabilidad que presenta. Si el suyo efectivamente oscila, entonces se califica como un multivibrador astable .)

Answer 3

Podría ver esta cosa oscilando con los inductores en resonancia con la capacitancia de drenaje de los MOSFETs. Imagina que M1 se acaba de apagar (con algo de corriente fluyendo a través del inductor justo antes de apagarse) y M2 está encendido el voltaje en el drenaje de M1 aumenta sinusoidalmente hasta un pico, luego cae, cuando ha disminuido por debajo del voltaje de umbral de M2 menos una caída del diodo Schottky, M2 se apaga y M1 se enciende, entonces es enjuagar y repetir en la otra dirección.

El arranque podría ser feo, pero a varios cientos de amperios el MOSFET "On" saldrá de la saturación inevitablemente (suponiendo una fuente de alimentación ideal y unos inductores ideales), y la oscilación debería comenzar (quizás implicando una avalancha destructiva del MOSFET "On" como dijo Dave Tweed en su comentario), pero puede engancharse en la vida real y freír uno de los inductores - esos son MOSFETs bastante fuertes.

Editar: Con la carga, esto es lo más cerca que puedo llegar a hacerlo oscilar, con algo de resistencia añadida a los inductores y un interruptor abriendo a 1useg para patearlo. La corriente es de 200A (!).

Answer 4

Normalmente este es un circuito biestable (FF) pero la adición de la inductancia de drenaje con la capacitancia del diodo produce un efecto de segundo orden para obtener 180deg de cambio de fase para formar una retroalimentación negativa para la polarización.

De este modo, se convierte en un circuito astable de diodos LC.

Answer 5

Lo he encontrado:

Se trata de una variación de un ZVS que suele encontrarse en los controladores Flyback como:

Diseño original de Vladmiro Mazilli.

Fíjate que si quitas el diodo zener que está aquí para proteger el N-MOSFET y las resistencias de 10k que parecen ser pequeños pull down para descargar las puertas, acabas con casi el mismo diseño. También hay un inductor separado para la alimentación en lugar del punto central del transformador.