163307. lajstromszámú szabadalom • Stabilizált tápegység

3 163307 4 komparátor egyik bemenetét a szabályozandó egyénfeszültségre (ellenőrző jel), másik bemenetét pedig olyan tároló áramkörhöz (alapjelforrás) csatlakoztatjuk, amely periodikusan ismétlődő exponenciális referenciajelet állít elő. Találmányunk tárgya tehát stabilizált tápegység amelynek váltakozó feszültségből stabilizált egyenfeszültséget vagy egyenáramot előállító tirisztoros beavatkozóegysége és ennek legalább egy vezérlő bemenetéhez csatlakoztatott, a stabilizált egyenfeszültség vagy egyenáram nagyságától függő fázishelyzetű vezérlőimpulzusokat előállító legalább egy áramköre van, és az jellemzi, hogy a vezérlőimpulzusokat előállító áramkörnek komparátora van, amely komparátor első bemenete a tápegység kimenetéhez, második bemenete periodikus exponenciális referenciajelet szolgáltató tárolóáramkör kimenetéhez, kimenete pedig jelformáló fokozaton át a tirisztoros beavatkozóegységvezérlő bemenetéhez van csatlakoztatva. A találmány szerinti stabilizált tápegységben nagy a körerősítés és így nagy a szabályozás pontossága is, mivel a komparálás a periodikus exponenciális referenciajel nemlineáris, lapos szakaszán történik meg, és ezáltal a stabilizált egyenfeszültség vagy egyenáram kisméretékű megváltozása is a vezérlőimpulzusok viszonylag nagy fázisszögváltozását eredményezi. A találmány szerinti stabilizált tápegység egy előnyös kiviteli alakja olyan túlterhelésvédő áramkörrel van ellátva, amelynek kimenete a vezérlőimpulzusokat előállító áramkört letiltja és így a kimenő egyenfeszültséget megszünteti. Célszerűen ez a túlterhelésvédő áramkör csak kívülről állítható vissza nyugalmi állapotába. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti tápegység kiviteli alakjának tömbvázlatát, a 2. ábra a vezérlőimpulzusokat előállító áramkör kiviteli alakját, a 3. ábra pedig a túlterhelésvédő áramkör kiviteli alakját, a 4. ábra pedig az 1. és 2. ábrán szemléltetett tápegység különböző pontjain fellépő jeleket mutatja. Az 1. ábrán egyfázisú váltakozó feszültségforrás pl. hálózat 1 kapcsaihoz TRI transzformátor, ehhez pedig 2 kétutas egyenirányító van csatlakoztatva. A 2 kétutas egyenirányító kimenetével 10 tirisztoros beavatkozóegység, amely a szemléltetett kiviteli alak esetén egyetlen VE tirisztor, van sorbakapcsolva. A VE tirisztor munkapontját Rí ellenállással lehet beállítani. A VE tirisztor után aluláteresztő 3 szűrő van csatlakoztatva. A 3 szűrő kialakítása és méretezése attól függ, hogy a stabilizált egyenfeszültséget szolgáló 12 és 13 kimenő kapcsokon mekkora hullámosságot, azaz váltakozó feszültségű komponenst engedhetünk meg. A 12 kimenő kapocshoz a VE tirisztor vezérlőímpulzusait előállító 4 áramkör D bemenete csatlakozik. A 4 áramkör E és F kimenetein a D bemenetre rákapcsolt egyenfeszültség nagyságától függő fázishelyzetű vezérlőimpulzusokat állít elő, amelyek vezérlik a VE tirisztort. A 4 áramkör periodikus exponenciális referenciajelet szolgáltató 8 tárolóáramkörből, ennek T kimenetére kapcsolt 7 komparátorból és a 7 komparátor H kimenetéhez csatlakoztatott 9 jelformáló fokozatból áll. A D bemenet a 7 komparátor első bemenete, a 7 komparátor második C bemenete pedig a 8 tárolóáramkörhöz van kapcsolva. A 8 tárolóáramkör S bemenete 11 egyenirányító áramkörön és TR2 transzformátoron át az egyfázisú váltakozó feszültségforrás 1 kapcsairól kap táplálást. A 9 jelformáló fokozat lehet a 7 komparátor indítójelére egyet-5 len impulzust vagy impulzussorozatot előállító áramkör. A TRI és TR2 transzformátorokat közös magra is lehet tekercselni. A stabilizált tápegység kimenetén sorbakapcsolt R2 ellenállásra 6 erősítő inverter után túlterhelésyédő 5 10 áramkör G bemenete van csatlakoztatva. A kétállapotú 5 áramkör a kimeneti kapcsokon átfolyó terhelőáram meghatározott értékénél nyugalmi állapotából tiltó állapotába billen át, és tiltó állapotában I kimenetén, mely a 4 áramkör 7 komparátorának C bemenetével 15 van összekötve, a 4 áramkör vezérlőimpulzusait letiltó jelet ad ki. Ezáltal a VE tirisztor lezár, így a kimenő egyenfeszültség és áram zérusra csökken. Az 5 áramkört tiltó állapotából nyugalmi állapotába külső beavatkozással, pl. kontaktuspár zárásával hozhatjuk. A beavat -20 kozás történhet pl. R nyomógombbal vagy távvezérléssel. Természetesen a túlterhelésvédő 5 áramkört oly módon is lehet csatlakoztatni a 12 és 13 kimenő kapcsokra, hogy az a kimenő egyenfeszültség meghatározott értéke felett lépjen működésbe. 25 Az ábrákon szemléltetett tömbvázlaton és kapcsolási vázlatokon az áramkörök villamos referencia pontjai a 13 kimenő kapocs, amit szükség szerint földelni is lehet. Természetes, hogy más áramköri pontot is lehetne referencia pontnak választani. 30 A 2. ábra az 1. ábra vezérlőimpulzusokat előállító 4 áramkörének kiviteli kapcsolási rajzát szemlélteti. A 4 áramkörnek az a feladata, hogy D bemenetére kapcsolt egyenfeszültség nagyságától függő fázishelyzetű impulzusokat adjon ki E és F kimenetein. A D bemenetre 35 az egyenfeszültség R12 ellenállásból és C4 kondenzátorból álló aluláteresztő szűrőn és Z2 Zener-diódás határolón át van rákapcsolva. A D bemenetre jutó egyenfeszültség komparátorként működő T2 tranzisztor emitterére kerül; a T2 tranzisztor bázisa pedig R9 ellenálláson át 40 a váltakozó feszültség periódusának megfelelően töltött és kisütött C3 kondenzátorhoz van kapcsolva. A C3 kondenzátor töltését ill. kisütését a váltakozó feszültséghez A és B bemenetekkel csatlakoztatott, Dl, D2, D3 és D4 diódákból álló Graetz-egyenirányítóból érkező 45 vezérlés hatására a TI tranzisztorból és R7 valamint R8 ellenállásokból álló töltő- és kisütő áramkör végzi. A T2 tranzisztor kollektorán, azaz H kimenetén komparáláskor megjelenő jel T3, T4, T5 és T6 tranzisztoros fokozatokból és TR3 transzformátorból álló jelformáló 50 fokozaton át jut az E és F kimenetekre, amelyek a VE tirisztor Y katódjával ill. K vezérlő bemenetével vannak összekötve. A kapcsolási vázlaton a tápfeszültséget UT-vel jelöltük, a referencia pont pedig a T6 tranzisztor emittere. 55 A 2-. ábrán szemléltetett kapcsolási elrendezést a 4. ábra szerinti jelalakok segítségével ismertetjük. Az S jel vezérli a TI tranzisztort, amelynek lezárt állapotában a C3 kondenzátor az R8 ellenálláson át a Zl Zener-dióda UZ1 feszültségére töltődik a T jel [60 szerint. Amikor a TÍ tranzisztor kinyit, a C3 kondenzátor fegyverzetein jelenik meg tulajdonképpen a szabályozási kör alapelve, ami a szokásos egyszintű statikus jeltől eltérően most periodikus jellegű. A T2 tranzisztor emitterén van a D egyenfeszültség, ami a 12 kimenő kapcson 65 levő stabilizált egyenfeszültség RÍ 2 ellenállás és C4 2