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

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

La parte inferior de la figura muestra un inversor en el que el transformador se utiliza también para comandar los dos BJT. Cuando el BJT superior está saturado, 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. Mientras se acerca a la saturación magnética, el voltaje en estos dos devanados auxiliares cae y, por lo tanto, el BJT superior se apaga. Dado que en el núcleo del transformador el campo H no es cero, una corriente debe alimentar el transformador. Esto provoca una rápida inversión de voltaje en todos los devanados del transformador, lo que enciende el BJT inferior. Este ciclo se repite indefinidamente y genera una forma de onda de voltaje cuadrada en la salida secundaria del transformador". (Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Inverter_ckt_01cjc.png )

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, estos circuitos se utilizan en aplicaciones especiales, como lámparas fluorescentes compactas, donde vale la pena recortar con precisión los componentes porque cada pequeña cantidad de costo cuenta. Si desea tener una frecuencia conocida impuesta por un oscilador externo, puede usar algo como un temporizador externo IC (555 o similar). Además, los convertidores resonantes por sí solos no son dispositivos controlados (excepto si le gusta llamar a la saturación del núcleo un medio de control). Si se requiere un control preciso (como en las luces de fondo de las pantallas LCD), la corriente impulsora para el convertidor resonante a menudo la proporciona 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 base de los transistores provienen de los devanados adicionales que ves en la segunda imagen. No he visto ese circuito antes, pero los devanados de la base probablemente estén enrollados para que esto provoque la oscilación. A medida que la corriente aumenta a través de uno de los dos bucles, se activa la base del 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 CC a CA...

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

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

Además, le brinda mucho más 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 en el devanado primario, tiene un amplificador de CA
• paso 2: con la bobina de entrada conectada al amplificador, tiene una retroalimentación
• Paso 3: al elegir exactamente qué polaridad de devanado se usa, la retroalimentación es positiva
• paso 4: ya funciona, pero agrega un segundo hombro para simetría
• paso 5: cuando se aplica energía, el circuito no hace nada, solo amplifica un pequeño ruido térmico
• paso 6: después de un tiempo de recuperación, el ruido se amplifica tan bien que ahora oscila con una amplitud cercana a la saturación