166402. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus áramköri elrendezés túlfeszültség elleni védelemre

MAGYAR SZABADALMI 166402 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY ip» Nemzetközi osztályozás: löí Bejelentés napja: 1972. XII. 20. (FO—668) H 02 h 9/04 .^Hjr Közzététel napja: 1974. X. 28. ORSZÁGOS . TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1976. V. 31. Feltaláló: Petz Bertalan, oki. villamosmérnök, Budapest Tulajdonos: FOK-GYEM Finommechanikai és Elektronikus Műszergyártó Szövetkezet, Budapest Elektronikus áramköri elrendezés túlfeszültség elleni védelemre i A találmány tárgya: túlfeszültség ellen védő áramköri elrendezés főleg soros áterfsztőelemes tápegységek részére, melyeknél a kimeneti kapcsokra közvetlenül, vagy diódán, illetve diódákon keresztül tirisztor főáramköri elektródái (anód; katód) kapcsolódnak. 5 Villamos berendezések túlfeszültség elleni védelmére az egyik szokásos megoldás az, hogy a túlfeszültség ellen védeni kívánt kapocspárra szeléncellát kapcsolunk. A szelén feszültség-áram karakterisztikája olyan, hogy meghatározott feszültségértékig minimális a rajta át- 10 folyó áram, majd a feszültségérték növekedésekor ez az áram ugrásszerűen növekszik. így a szeléncellás védelem sajátosságai közé tartozik, hogy a túlfeszültség ellen védeni kívánt kapocspáron a feszültséget nem engedi egy adott határ fölé növekedni. A megoldás hátránya, 15 hogy a letörési feszültség értéke függ a szelén minőségétől, hőmérsékletétől. Ezen kívül a letörési feszültségérték fölött is rendelkezik a szelén véges nagyságú belső ellenállással, így a rajta megjelenő feszültség függ attól az áramtól, amit a 20 túlfeszültséget eredményező hiba okoz. Ha ez a hiba hosszabb ideig tart, a szelén — a rájutó nagy teljesítményveszteség miatt — fölmelegszik, esetleg meghibásodik. A szeléncellás védelem előnyeként jelentkezik viszont az, hogy a túlfeszültséget okozó hiba vagy jelen- 25 ség megszűnése után a túlfeszültség ellen védett kapocspáron ismét a normális működéshez szükséges feszültség jelenik meg. Kisteljesítményű elektronikus berendezéseknél szelén helyett Zener-diódát szoktak alkalmazni. Elektronikus berendezéseknél más jellegű túlfeszült^ 30 ség elleni védelmet nyújt a tirisztoros megoldás. Ennél a tirisztor főáramköri elektródáit (anód, katód) a védeni kívánt kapocspárra (célszerűen a tápegység kimeneti pontjaira) kötik, és a vezérlő elektródáját úgy vezérlik, hogy amint a túlfeszültség ellen védeni kívánt kapocspáron a feszültség egy meghatározott szint fölé növekszik, a tirisztor kinyisson. A megoldás előnye, hogy a feszültségszint — ahol a tirisztor kinyit — már nagyon jól kézben tartható pl. referencia feszültségforrás és komparátor segítségével. Előnye még a tirisztoros túlfeszültségvédelemnek, hogy a tirisztor bekapcsolt állapotában, rajta igen kis feszültség esik, vagyis kicsi a teljesítmény veszteség a tirisztoron. Hátránya viszont a megoldásnak, hogy nem csak a túlfeszültséget okozó hiba hajt át áramot a bekapcsolt tirisztoron, hanem az elektronikát tápláló tápegység is. Ezáltal hiába szűnik meg a hibajelenség, a túlfeszültség ellen védeni kívánt kapocspáron továbbra is csak a bekapcsolt tirisztor feszültsége marad mindaddig, míg kézi beavatkozásra (tirisztor anód—katód rövidrezárása vagy a készülék kikapcsolása) a tirisztor ki nem kapcsol. A találmány célja olyan áramköri elrendezés létrehozása, mely nem rendelkezik a fentemlített hiányosságokkal, és egyesíti magában az eddigi megoldások előnyeit. Ezt az alábbi áramköri elrendezéssel érjük el. A találmány tárgya túlfeszültség ellen védő áramköri elrendezés soros áteresztőelemes tápegységek részére, melyeknél a kimeneti kapcsokra közvetlenül vagy diódán (diódákon) keresztül tirisztor anódja és katódja kapcsolódik- A találmány főbb ismérvei közé tartozik, hogy 166402 1