165891. lajstromszámú szabadalom • Vezérlőáramkör ellenütemű tranzisztoros kapcsolóüzemű feszültségstabilizátorokhoz

3 165891 4 nek. A billenőáramkör kimeneti jelei megfelelő logikai áramkörök segítségével alkalmasak az ellenütemű kapcsolóüzemű feszültségszabályozók vezérlésére. Az ilyen típusú vezérlőáramkörök legnagyobb hátránya az, hogy a tápfeszültség bekapcsolása után mindaddig nem keletkezik a bistabil multivibrator billentéséhez szükséges szabályozó feszültség, ameddig az egyenirányító kimeneti feszültsége el nem éri a multivibrator felső billenési szintjéhez tartozó értéket. A stabilizátor nagyobb kezdeti terhelése, lassú felfutású tápfeszültség alkalmazása vagy a kritikus értéknél nagyobb szűrőkondenzátor esetén az egyik kapcsoló tranzisztor meghatározatlan ideig vezető állapotban lehet, és ez az áramkör tönkremenetelét eredményezheti. Az ilyen típusú vezérlőáramköröknél hátrányos még az is, hogy a rezgési frekvencia a terheléstől függően változik. Változó frekvenciájú egyenirányításnál az egyenirányítóit jel szűréséhez bonyolultabb áramkörre van szükség. Kapcsolóüzemű ellenütemű tranzisztoros feszültségstabilizátorok vezérlésére monostabil multivibrátoros vezérlőáramkört ismertet R. W. Michelet és M. Parente „A standard digital control modula for two-transistor pulsewidth modulated Converters" című cikke (IEEE Transactions on IECI 1970 május, 233-237. oldal). A vezérlőáramkör alapja egy olyan monostabil multivibrator, amelynél az impulzustartam a multivibrator megfelelő pontjához vezetett vezérlőárammal változtatható. Ebben a feszültségstabilizátorban az egyenirányítóit kimeneti feszültségből egy speciális és nagystabilitású műveleti erősítő létrehozza a monostabil multivibrator szélességmodulálásához szükséges vezérlőáramot, és a monostabil multivibrator kimenőimpulzusa, ismert módon vezérli az órajelgenerátor jeleiből bistabil multivibrátorral, és megfelelő ÉS kapukkal kialakított, az ellenütemű tranzisztorokat meghajtó impulzusokat. Ennek a megoldásnak hátránya egyrészt az, hogy nagystabilitású, bonyolult felépítésű műveleti erősítőre van szükség, másrészt pedig az áramvezérléssel változtatható impulzustartamú monostabil multivibrátort nehéz realizálni. Az egyenáramú terhelés hirtelen megváltozásakor a monostabil multivibrator impulzusszélessége olyan mértékben is megnövekedhet, hogy időzítése nagyobb lesz az órajel periódusidejénél, és a kapcsolótranzisztorokat vezérlő impulzus ekkor legalább egy periódusra kimarad. Ennek eredménye a tranzisztorok igénybevételének fokozódása, és a hatásfok csökkenése. Ezt a jelenséget előidézheti még az órajel frekvenciájának bármilyen okból bekövetkező megnövekedése is, ezért ennél a megoldásnál stabilizált frekvenciájú, hőkompenzált, költséges felépítésű órajelgenerátorra van szükség. Célunk a találmánnyal olyan vezérlőáramkör kialakítása ellenütemű tranzisztoros kapcsolóüzemű feszültségstabilizátorokhoz, amellyel a vezérléshez szükséges szélességmodulált impulzusokat egyszerű módon, a fent ismertetett megoldások hátrányos tulajdonságai nélkül, közvetlenül az egyenirányítóit jel (vagy ezzel arányos jel) felhasználásával állítjuk elő. 5 A találmánnyal a kitűzött feladatot úgy oldjuk meg, hogy az ellenütemű tranzisztoros kapcsolóüzemű feszültségstabilizátorokat vezérlő áramkörnél, amelynél az ellenütemű tranzisztorok kimenetei transzformátoron át egyenirányítóhoz 10 csatlakoznak, és a tranzisztorokat egy-egy ÉS kapu kimenete vezérli, az ÉS kapuk egy-egy bemeneti pontja órajel generátorral vezérelt bistabil multivibrator ellentétes fázisú kimeneti pontjaihoz csatlakozik, és a találmány szerint az 15 ÉS kapuk másik bemeneti pontjai komparátor áramkör kimenetéhez csatlakoznak, a komparátor áramkör egyik bemeneti pontja az órajelgenerátorral vezérelt integráló áramkörhöz, másik bemeneti pontja pedig az egyenirányítóhoz csatla-20 kőzik. A találmány szerinti vezérlőáramkör egy kiviteli alakjánál az integráló áramkör kimeneti pontja és a komparátor áramkör bemeneti pontja közé 25 kondenzátor van kapcsolva. A vezérlőáramkör egy másik kiviteli alakjánál a komparátor áramkör egyenáramúlag leválasztott' bemeneti pontja célszerűen illesztő ellenálláson át 30 referencia feszültségforráshoz csatlakozik. A vezérlőáramkör egyik kiviteli alakjánál a komparátor áramkör másik bemeneti pontja az egyenirányító kimeneti pontjához, egy másik 35 kiviteli alaknál pedig ezen kimeneti ponthoz kapcsolt potenciométer leágazásához csatlakozik. A találmány szerinti vezérlőáramkör alkal-40 mázasával az ellenütemű tranzisztorok frekvenciáját csakis az órajelgenerátor frekvenciája határozza meg, a hirtelen terhelésváltozásoknak és az esetleges túlterheléseknek nincs hatása a vezérlő frekvenciára. A feszültségstabilizátor bekapcsolása 45 után a tranzisztorokat vezérlő impulzusok a terheléstől függetlenül azonnal rendelkezésre állnak. A komparátor áramkör vezérléséhez nincs szükség nehezen méretezhető és bonyolult műveleti erősítőkre, és a vezérlőáramkör egyszerű 50 elemekből felépíthető. A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti vezérlőáramkör egy példakénti kiviteli 55 alakját tüntettük fel. A rajzon: 60 Az 1. ábra ellenütemű tranzisztoros kapcsolóüzemű feszültségstabilizátor tömbvázlata a találmány szerinti vezérlőáramkörrel. A 2. ábra az 1. ábra szerinti feszültségstabilizátor jellegzetes pontjain levő impulzusok feszültség-idő 65 diagramja. 2