163579. lajstromszámú szabadalom • Kapcsoló üzemű feszültség stabilizátor túláram és túlfeszültség védő áramköre
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS Szolgálati találmány 163579 Mß^iMSSik. Nemzetközi osztály: «5» H 024 h 9/02, G 05 f 1/10, l^gß Bejelentés napja: 1971. III. 23. (MA-2214) G 05 f 1/58 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1973.1. 28. Megjelent: 1975. II. 5. Feltalálók: Miskolczi János fizikus és Szabó Zoltán híiadástechnikus budapesti lakosok Tulajdonos: MTA Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézet, Budapest Kapcsolóüzemű feszültség-stabilizátor túláram és túlfeszültség védőáramköre 1 A találmány tárgya kapcsolóüzemű feszültség-stabilizátor túláram és túlfeszültség védőáramköre. A feszültség-stabilizátorokat célszerű ellátni túláram védő áramkörrel (Electornic Engineering, March 1971, 67-69), amely megakadályozza, hogy a 5 kimenőkapcsok véletlen rövidre zárása, vagy a stabilizátor túlterhelése a stabilizátor meghibásodását okozza. A kapcsolóüzemű feszültség-stabilizátorokat célszerű ellátni túlfeszültség védő áramkörrel is, amely a 10 kimenő feszültséget nullára „szabályozza" le abban az esetben, ha az áramkörben valamilyen alkatrész meghibásodása következtében a stabilizátor kimenőfeszültsége egy meghatározott értéket meghalad. Irodalomból ismeretesek olyan túlfeszültség-védő 15 áramkörök (messen+prüfen September 1970, 747 —748), amelyek beavatkozó szerve a kimeneti kapcsokat áthidaló tirisztor, érzékelő szerve pedig a kimenetet áthidaló zéner-dióda ellenállás lánc, amely közös pontjára kapcsolódik a tirisztor gyújtó 20 elektródája. Ezek hibája a kis érzékenység - ,a kimeneti kapcsokon nagy túlfeszültség tranziensek jelenhetnek meg anélkül, hogy a védő áramkör működésbe lépne. Az üyen stabilizátorok alkalmatlanok túlfeszültségre érzékeny áramkörök táplálására. 25 Az 1. ábrán egy ismert szokásos kapcsolóüzemű feszültség-stabilizátort és annak túláram és túlfeszültség védő áramkörét ábrázoltuk. A stabilizátor T, szabályozó tranzisztorát az Aj differenciál erősítő vezérli, amely egyik bemenetén az 30 R3 , R 4 ellenállás esetén az Uref referencia feszültség nagyságát érzékeli, a másikon az R,, R2 ellenállás esetén a kimenőfeszültség nagyságát. Az Rv ellenállás pozitív visszacsatolást létesít, ezzel segítve a T, tranzisztor gyors nyitását és zárását. A T[ tranzisztor lezárt állapotában a stabilizátor terhelő áramát a Tj tranzisztor vezetése alatt L indukcióban a C! kondenzátorban tárolt energia fedezi. Ebben az esetben Di dióda nyitott állapotban van. A túláram védő áramkör aktív eleme az A2 erősítő, amely az Re érzékelő ellenálláson eső feszültség nagyságából érzékeli a kimenőáram nagyságát. Ez a kimenőáram egy előre megadott értéket elér, az A2 erősítő kimenetén olyan jel jelenik meg, amely az Ai erősítőre hat úgy, hogy megakadályozza a kimenőáram további növekedését és ezért a stabilizátor kimenetén a kimenőfeszültség a névleges érték alá fog csökkenni. A fenti megoldás nem teszi lehetővé, hogy túláram feUépésekor a Tt tranzisztoron eső teljesítményt korlátozzuk, mivel az A2 erősítő beavatkozásához szükséges az, hogy az Re ellenálláson meghatározott feszültségesés jöjjön létre, azaz azon a megengedett maximális kimenőáramnál nagyobb áram folyjon. Emiatt egy hosszú idejű rövidzár, vagy túlterhelés következtében a T! tranzisztoron a megengedettnél nagyobb teljesítményveszteség a T, tranzisztor túlmelegedéséhez és tönkremenéséhez vezethet. Soros szabályzó tranzisztoros feszültség-stabilizátor esetén az áteresztő tranzisztor túlmelegedését pl. 163579
