147497. lajstromszámú szabadalom • Feszültségstabilizátor effektív, vagy középérték stabilizálására
Megjelent: 1960. augusztus 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 21. a4 . 21—35. OSZTÁLY — KO—1423. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Feszültségstabilizátor effektív, vagy középérték stabilizálására Központi Fizikai Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Sebestyén Béla oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1959. augusztus 4. Váltakozó áram feszültségének stabilizálására sok megoldás ismeretes. Általában nagyobb mértékű stabilitás elérése nem könnyű. Egyenfeszültség stabilizálásának ismert módja, hogy feszültségtartó stabilizátorelemmel ellenállást kapcsolunk sorba, a stabilizálatlan egyenfeszültséget a sorbakötött elemeik két szélső kapusára kapcsoljuk, a stabilizátorelein kapcsain stabilizált feszültséget kapunk. A stabilizátorelem lehet gázkisülésű stabilizátorcső, vagy zenerdióda. Ha egyenfeszültség helyett • szinuszos váltófeszültséget alkalmazunk, akkor a váltófeszültség a stabilizátor sarkain eltorzul, azonban természetesen csak akkor és ott, ahol a feszültség értéke a stabilizátorelem „égési feszültségét" eléri. Ez a hatás lehetővé teszi — bár ki, módosítás után —, hogy az egyenfeszültségre használt stábilizátorkapesolást váltakozófeszültség stabilizálására is alkalmazzuk. Az ennek megfelelő ismert stabilizátorkapcsolást zenerdióda staibilizátorelemmel az 1. ábra szemlélteti. A stabilizátor működése a 2., a 3. és a 4. ábra alapján érthető. A 2. ábra a zenerdióda jelleggörbéjét mutatja. A zenerdióda félvezető sziliciumdióda, melynek jelleggörbéje a zárási tartományban 'hasonló, mint a gázkisülésű stabilizátorcsöveké, míg vezetőirányban a diódák jelleggörbéjéhez hasonlít. Az 1. ábra mutatja, hogy két diódát kell szembekapcsolni, ha váltakozófeszültséget kívánunk stabilizálni. Az ábra alapján felépített stabilizátorra szinuszos —U&e — bemenőfeszültséget kapcsolva, a diódapár a szinuszhullám csúcsait levagdalja. A feszültséget változtatva a diódák kapcsain létrejövő változást a 4. ábrán láthatjuk. A bemenőfeszültség csúcsértékétől függetlenül a „levágás" mindig a diódák zenerfeszültségén következik be. így a létrejövő trapéz alakú feszültség effektív értéke, ill. félhullámának középértéke kevéssé változik. Az effektív érték és a félhulláim középértékének megváltozására a vonalkázott terület a mérvadó. A találmány szerinti megoldás az ismertetett alapstabilizátortól abban tér el, hogy a zenerdiódák és a fogyasztó között segédfeszültségforrás fekszik. A segédfeszültségforrás olyan, hogy feszültsége a váltakozófeszültség minden félperiódusában a zenerdiónák kapcsain levő főfeszültségből levonódik, változása pedig a főfeszültség változásával mindig arányos. Értéke úgy van beállítva, hogy hatására a fogyasztó kapcsain a váltakozófeszültség effektív értéke, vagy félperiódusra vonatkoztatott középértéke állandó legyen. A találmány szerint stabilizátort az 5., a feszüllséglevonást a 6. ábra szemlélteti arra az; esetre, ha a segédfeszültség szinuszos alakú. Az ábrákon Uz a zenerdióda feszültsége, U s a segédfeszültség és Ur az eredő feszültség. A 6. ábra azt az esetet mutatja, amikor az alapfeszültség megnő: 1 index jelenti a kiindulási, 2 pedig a megváltozott értékeket. Látható, hogy az effektív, ill. a középérték megnövekedését jellemző és a + jellel megjelölt területnövekedést a — jellel megjelölt területcsökkenés ellensúlyozza. A 7. ábra azt az esetet szemlélteti, amikor az alapstabilizálást nem zenerdiódával, hanem gáztöltésű stabilizátorcsővel végezzük. A 8., 9., 10. és 11. ábra mutatja a segédfeszültség beiktatásának néhány lehetséges megoldását. A feszültségtartó stabilizátorelemet mindig úgy kell alkalmazni, hogy a szinuszhullám csúcsainak levágásával trapéz alakú feszültséget hozzon létre. A találmány előnye, hogy stabilizált effektív vagy középértékű félhullámokból álló feszültséget állíthatunk elő általa — igen egyszerű módon. Szabadalmi igénypont: Stabilizátorkapcsolás, azzal jellemezve, hogy ellenállásból és ehhez csatlakozó, minőségük sze-
