182218. lajstromszámú szabadalom • Védőáramköri elrendezés áram/feszültség átalakítókhoz
(19) HU MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS (H) 182218 Nemzetközi osztályozás: IQj Bejelentés napja: (22) 1980. X. 18. (21) (2533/80) (51) NSZO3 H 02 H 9/04 Közzététel napja: (41) (42) 1982. XII. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: (45) 1986. VIII. 31. ^ Sisbüctifmi Táf, ' Szabadalmas: (72) (73) Dr. Halmos Emil oki. gépészmérnök, Győr, Ulveczki Tibor híradásipari technikus, Dunakeszi, Csapó Rezső nyugdíjas, Budapest és Szalainé Csaba Angéla elektrotechnikus.. Budapest (54) Védőárainkon elrendezés áram/feszültség átalakítókhoz 1 A találmány tárgya védőáramköri elrendezés áram/ feszültség átalakítókhoz, amely megoldás mérőberendezéseknél, különösen kézi digitális multimétereknél, szabályozó berendezéseknél, stb. alkalmazható. A találmány szerinti védőáramköri elrendezés a védeni kívánt áram/feszültség átalakítóval párhuzamosan kapcsolható. A védőáramköri elrendezés kétpólusként kialakított védőelemet foglal magába, amelynek egyik kapcsa a védőáramköri elrendezés egyik bemenetét alkotja. A védelmi célokra elteijedten alkalmazott kétpólusként kialakított védőelemek, például olvadóbiztosítékok, feszültség (áram) függő ellenállások, így pozitív hőmérsékleti együtthatójú termisztorok, stb. soros elrendezésben mind egyen-, mind váltakozóáramú táplálásnál csak a névleges áramot meghaladó áram ellen nyújtanak védelmet. Az ilyen eszközök hőtehetetlenségükből adódóan egyrészt lassú működésűek, másrészt impulzusszerű túláramra kevésbé érzékenyek, így igényesebb célokra önmagukban való alkalmazása elégtelen. További hátrányosságuk még, hogy lényegében csak feszültséggenerátoros táplálásnál alkalmazhatóak hatásosan. Fokozottabb védelmet igénylő áramkörökhöz, például áram/feszültség átalakítókhoz, különösen az olyan esetekben, ahol az áram/feszültség átalakítóra analóg/digitál átalakító (digitális multimétereknél), erősítő, stb. kapcsolódik, olyan védőáramkör alkalmazása szükséges, amely egyrészt a hagyományos védőelemek, főként olvadóbiztosítékok működését meggyorsítja, másrészt feszültségszint határolást is végez. Ilyen védőáramkörök egy elterjedten alkalmazott jellegzetes képviselőjét az 1. ábrán bemutatott áramkör mutat-2 ja, amely egy alul-felülvágó párhuzamos diódás vágóáramkört és egy, a vágóáramkörrel sorosan kötött olvadóbiztosítékot tartalmaz. A védeni kívánt áram/feszültség átalakítót, amelyet egyszerűbb megvalósításnál nagypontosságú ellen- 5 állás alkot, a védőáramkör kimeneti kapcsai közé kötik. Működés során a védőáramkör vágóáramköri része egyrészt az áram/feszültség átalakítóra jutó kimeneti feszültségét a megfelelően előfeszítődő diódaágakban elhelyezett diódák nyitófeszültségének összegénél határolja, másrészt a nyitófe- 10 szükségek összegét meghaladó feszültségnél a bemeneti ellenállását lecsökkentve a bemeneti áramban oly mértékű megnövekedést okoz, ami az olvadóbiztosíték igen gyors kioldását eredményezi. Elterjedtek a bemutatott védőáramkör olyan változatai is, amelyeknél egyes diódák Zéner dió- 15 dákkal vannak helyettesítve. Ezek a megoldások csak a védőáramkor kimeneti feszültségtartományát változtatják meg. A védőáramkörökkel szemben támasztott alapvető követelmény, hogy a védett áramkörre nézve, annak normál 20 üzemi feszültségtartományában semmilyen söntölő hatást ne fejtsenek ki. Ezt a követelményt a bemutatott védőáramkörnél az egyes diódaágakban lévő diódák funkciójának megosztásával biztosítják úgy, hogy mindkét diódaágban az egyik diódát külön-külön feszültséggenerátor és soros ellen- 25 állás alkalmazásával nyitóirányban kismértékben előfeszítik. Az előfeszítő feszültség az ugyanazon diódaágbeli másik diódának küszöbfeszültséget szolgáltat, ezáltal a normál üzemi feszültségtartományban a másik diódát záróirányban jobban előfeszíti, s így a söntölő hatást kifejtő maradékára- 30 mát csökkenti. 182218 1
