Jak działa oscylator z podanego schematu? - wyjaśnienie generowania drgań krok po kroku

Witam. Czy może ktoś wytłumaczyć mi, jak działa taki układ? Mam na myśli to, w jaki sposób on potrafi oscylować.

W momencie włączenia zasilania z plusa prąd płynie na bazę tranzystora przez uzwojenie L2, tranzystor przewodzi i przez L1 też zaczyna płynąć prąd.
Zmiana prądu L1 w czasie to jest pochodna dI/dt. Im większa, tym większe napięcie na L2.

W rdzeniu magazynuje się energia, ale nie w nieskończoność i w pewnym momencie się nasyca. dI/dt maleje momentalnie. Napięcie na uzwojeniach zmienia znak, wskutek czego tranzystor przestaje przewodzić a energia zmagazynowana w rdzeniu znajduje ujście na uzwojeniu L3.

To jest przetwornica dwutaktowa działająca dzięki obecności dodatniego sprzężenia zwrotnego - L1/L2 kolektor/baza.

Tu masz model w LTspice'ie.

W moim rozumieniu idea jest taka:
Właśnie włączyłeś zasilanie, jeszcze nigdzie rzecz jasna nie ma prądu.
Zaczyna teraz płynąć prąd przez L2 ograniczony R1 i włącza T1.
Więc dolny koniec L1 został połączony przez tranzystor do masy.
L1 otrzymała właśnie zasilanie 5V i powoli zgodnie z jej indukcyjnością narasta jej prąd.
Póki narasta w równym tempie, panuje na niej napięcie zasilania 5V.
No ale prąd narastający to jednak prąd zmienny i będzie indukował jakieś napięcia w L2 i L3.
Ponieważ narost prądu jest powolny, napięcia też są małe, tu wręcz jeszcze nieistotne.
Jednak narastający prąd kolektora nie może przekroczyć β*prąd bazy.
A ten jest ograniczony rezystorem R1.
I jak przestaje narastać zaczyna się właściwa akcja.
L1 zaczyna próbować podtrzymać prąd i wystawia napięcie samoindukcji.
W L2 zanika napięcie dodatnie zgodne z kierunkiem dotychczasowym prądu i spada prąd bazy.
To jeszcze bardziej wyłącza prąd kolektora i coraz szybciej zanikający prąd L1 podnosi jej napięcie samoindukcji.
Proces wyłączania tranzystora staje się lawinowym i bardzo szybkim.
Napięcie bazy z ułamka wolta w kierunku przewodzenia staje się ujemne i to -20V.
Ale co jeszcze ciekawsze napięcie L1 owraca sie i to na 90V!
Tu z przekładni wyznaczonej pierwiastkiem z ilorazu indukcyjności L3 wystawia 800V
Wiemy po co T1, L1, L2 i nawet R1; po co D1?
Normalnie 99% tranzystorów ma dopuszczalne napięcie wsteczne baza-emiter 5V.
Te -20V zniszczyłoby to złącze gdyby nie dioda D1.
Jej rola to tylko ochrona złącza b-e, jako wytrzymała na wysokie napięcie wsteczne nie pozwoli na przebicie e-b.
W moim schemacie trochę zmieniłem ochronę na lepszą, bo nie blokuję wysokich napięć na diodzie tylko zwieram wszystko "co powyżej" -0,7 diodą i to jest wszystko co mogłoby wystąpić wstecznego na b-e.
Każda samoindukcja kiedyś się kończy i tu tak samo, więc cykl się powtarza.
L3 to już po uważaniu, prawie dowolnie i służy do poboru energii z generatora.
Tylko trzeba pamiętać, że nawet w elektronice nic za darmo, jak chcesz pociągnąć jakąkolwiek energię z L3 to tu zawsze kosztem większego prądu kolektora.
Więc skoro ograniczony β, to kosztem "ładowania" L1 czyli im więcej zabierzesz, tym krótsze i częstsze będą cykle.
W załączniku masz plik i jak chcesz się pobawić to zainstaluj sobie LTspice'a XVII i ten tego...

Ale to może nie działać, jeśli R1 jest za mały - nasycenie rdzenia spowoduje, że L2 nie będzie dawać napięcia i na R1 będzie podane tylko napięcie zasilania. Jeśli ono wystarczy do odpowiednio głębokiego nasycenia rdzenia, to nie ma powodu, by tranzystor się wyłączył - chyba że układ jest zasilany z baterii i ona się w końcu rozładuje.

_jta_ napisał:

Ale to może nie działać, jeśli R1 jest za mały

Oczywiście. A dlaczego zamiast 100 Ω jest 10 kΩ?
Sprawdzę jeszcze na tranzystorze MOSFET, wielokrotnie większy współczynnik wzmocnienia mocy...

I jeszcze istotna jest sprawa łączenia uzwojeń, na schemacie powinny być zaznaczone kropkami ich początki, tak żeby prądy płynęły w odpowiednich kierunkach.
Pozostałe kwestie to liczba zwojów uzwojeń, grubości drutów, rodzaj rdzenia, itd.

Z mosfetem też śmiesznie

Po włączeniu zasilania bramka otrzymuje napięcie równe zasilaniu 5 V.
Wobec tego tranzystor otwiera się i jak wcześniej "ładuje" się L1.
A ograniczenie prądu zapewnia R1.
Przy naroście prądu drenu/źródła rośnie spadek na R1.
Narost jest możliwy tylko do napięcia równego 5 V - napięcie odcięcia tranzystora tu ok. 1 V czyli do ok. 4 V.
Dalsze działanie jak wcześniej.
Przy odpowiednim doborze L1, L2, L3 i R1 dioda zbędna, bo napięcie dopuszczalne bramki około 20 V.

Dziękuję bardzo za pomoc