175378. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolásielrendezés közvetlen hálózatról működő kapcsoló üzemű tápegység kialakítására
MAGYAR népköztársaság SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 175378 Bejelentés napja: 1977. XI. 16. (Hl—480) Nemzetközi osztályozás: H 02 M 7/155 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1980.1. 28. Megjelent: 1981.1.31. Feltalálók: Szabadalmas: Kántor Péter oki. villamosmérnök, 50%, Huisz István oki. villamosmérnök, 12,5%, Híradástechnika Szövetkezet Kustos Boldizsár oki. üzemmérnök, 12,5%, Máhr Péter oki. üzemmérnök, 12,5%, Budapest Takács László elektroműszerész, 12,5%, Budapest Kapcsolási elrendezés közvetlen hálózatról működő kapcsoló üzemű tápegység kialakítására 1 A találmány elektronikus kapcsolási elrendezés kialakítására vonatkozik, amellyel kapcsolóüzemű tápegységek és azok vezérlő áramkörei kialakíthatók. A korszerű elektronikus készülékek tápellátásé- 5 ban mind nagyobb teret kapnak a közvetlen hálózatról működő kapcsolóüzemű tápegységek. Ezek a következőképpen működnek: A hálózati feszültség egyenirányításával kapott 10 egyenfeszültségről egy transzverter működik. A transzverter frekvenciája néhányszor 10 kHz, és egy nagyfrekvenciás transzformátoron keresztül, egyenirányítás és megfelelő szűrés után szolgáltatja a szükséges tápfeszültséget. A kapcsoló üzemmód mi- 15 att nagymértékű hálózati feszültségingadozás engedhető meg, igen jó hatásfok mellett. Működés szempontjából három alaptípust különböztetünk meg: az ún. fly-back konverternél az 20 energiatovábbítás a kapcsolótranzisztor lezárt állapotában történik, az ún. forward konverterben a kapcsolótranzisztor nyitott állapotában történik az energiaátvitel, és az ellenütemű konverter, itt a kapcsolótranzisztorok mindkét állapotában történik 25 energiaátvitel. Mivel a kapcsoló tranzisztoroknak meglehetősen kiélezett követelményeket kell teljesíteni, (gyors be- és kikapcsolás több száz voltos feszültségigénybevétel mellett) ezért, a technika mai állása mellett 30 2 kapcsolóüzemű tápegységben kizárólag vezérelt rendszerű tranzvertereket használnak. A vezérlést egy fix frekvenciás oszcillátor végzi. Az oszcillátor kimenő jelének kitöltését változtatva (impulzusszélesség moduláció) tudjuk szabályozni az átvitt teljesítményt, illetve a kimenőfeszültség amplitúdóját. A vezérelt rendszerű kapcsolóüzemű tápegységeket működésükből adódóan különböző és többféle védőáramkörrel kell kiegészíteni, melyek a tápegység felépítését igen bonyolulttá teszik. Ilyen védőáramkörök például a következők: Kimeneti rövidzárvédelem: Rövidzárban az energiakiáramlás időállandója megnő, (az L/R időállandóban az L-et általában a transzformátor induktivitása adja, az R a terhelő ellenállás, adott esetben a rövidzár) a rendszerben energia marad a következő kapcsolási periódus alatt is, mely a kapcsolótranzisztort tönkre teszi. Hasonló okból szükséges a bekapcsoláskor védő áramkör az ún. soft start. Bekapcsoláskor ugyanis a töltetlen puffer, illetve szűrő kondenzátorok viselkednek rövidzárként. Mivel a transzformátor és a vezérlő oszcillátor külön rezgőrendszert alkot, ezért szükséges a kapcsolótranzisztor áramának figyelése, és szükség esetén korlátozása, ez az ún. túláramvédő áramkör. Ilyen kiegészítő áramkörökkel ellátott vezérlő egység például a Milliard TDA2640, N782N1, TD1640 és TD1641 típusú integrált áramköre. 175378
