166308. lajstromszámú szabadalom • Vezérlőkör külsővezérlésű egyenirányítóhoz
166308 amikoris az egyik összehasonlító fokozatra a vezérlő egyenfeszültséget, és az összehasonlító feszültséget — amelynek alsó csúcsértéke éppen az előre meghatározott feszültségérték — és a másik összehasonlító fokozatra az invertált vezérlő egyenfeszültséget és az összehasonlító feszültséget kapcsoljuk — amelynek felső csúcsértéke éppen az előre meghatározott feszültségérték. Célszerű egy kiértékelő kapcsolást alkalmazni, ez impulzus sorozatot ad le, amely jelzi a szinkronfeszültség polaritását és az impulzus sorozat, a kimenő impulzusokkal együtt mindig egy összehasonlító fokozatról, mindig egy logikai kapcsolótagra jut. A logikai kapcsolótag kimenetén előálló impulzusok pl. egy impulzus erősítőn keresztül egy egyenirányítóban pl. egy váltakozóáramú szabályozóban levő tirisztorok vezérlésére szolgálhatnak. Az összehasonlító fokozat kimenő impulzusának, az impulzusokkal — amelyek a hálózati feszültségnek, mint szinkronfeszültségnek a polaritását képviselik — való összekapcsolása révén elérhető, hogy a vezérlő impulzusok csak azokra a tirisztorokra jussanak, amelyeken pozitív feszültség van. Célszerűen minden összehasonlító fokozat összehasonlító bemenetére egy vezérelhető kapcsolótag révén feszültség kapcsolható, amikoris a kapcsolótag vezérlésére egy logikai egységet alkalmazunk, amelyhez az összehasonlító fokozat kimenő impulzusát és a határoló fokozat jelző impulzusát vezetjük, amelyek jelzik, hogy a referencia feszültség felső vagy alsó csúcsértéke megegyezik-e az előre meghatározott feszültségértékkel, amikor is az elektronikus logikai egységen keresztül az összehasonlító fokozathoz rendelt kapcsolótagot az összehasonlító fokozat kimenő impulzusának emelkedő szakasza nyitja, és az ezt követő jelzőimpulzus emelkedő szakaszával ezen összehasonlító fokozathoz kapcsolt határoló fokozatot zárja. Minden egyes határoló fokozat jelzőimpulzusa egy tárolófokozatba jut, amikór is a tárolófokozat minden egyes kimenete és egy összehasonlító fokozat kimenete, valamint egy logikai kapcsolótag bemenete össze van kötve, mely által az összehasonlító fokozathoz rendelt kapcsolótag vezérelhető. Ezzel a logikai kapcsolóval a vezérlőkör zavarok elleni biztonsága növelhető, miután a vezérelhető kapcsoló segítségével, amely pl. egy tranzisztor is lehet, biztosítható, hogy az összehasonlító feszültség a mindenkori összehasonlító fokozat által leadott impulzus kezdete után a referenciafeszültséget, pl. null-potenciált, eléri. A következőkben a találmány szerinti vezérlőkör példaképpeni kiviteli formáit az 1—11. ábrák alapján részletesebben ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti vezérlőkör kapcsolási rajzát mutatja. A 2. ábrán a találmány szerinti vezérlőkör továbbfejlesztett változata látható. A 3. ábra a találmány szerinti vezérlőkör egy további megoldási módját ábrázolja. A 4. ábrán a találmány szerinti vezérlőkör 3. ábrán bemutatott kialakításának továbbfejlesztett változata látható. Az 5. ábrán a feszültségek és az impulzus sorozatokat ábrázoltuk. A 6. ábra polaritás változást eredményező kommutálási letörés esetén mutatja a jelalakokat. A 7. ábra a különböző okokból fellépő hibákat ábrázolja a vezérlési szög függvényében. A 7a ábra a váltakozóáramú szabályozó kimenő feszültségének időbeni lefolyását mutatja. A 8. ábrán az aszimmetriák összehasonlítása látható különböző rendszereknél. 5 A 9. ábrán a különböző rendszerek egyenfeszültségű komponensei vannak feltüntetve a kimenőfeszültség félperiódusának középértékére vonatkoztatva. A 10. ábrán az összehasonlításra került 4 vezérlőkör vezérlő impulzusainak aszimmetriája látható a sza-10 bályozási szög függvényében, Ali. ábra a találmány szerinti vezérlőkór aszimmetriájának változását mutatja a frekvencia függvényében. Az 1. ábra a találmány szerinti vezérlőkör kapcsolási rajzát mutatja. Az L^ szinkronizáló feszültség — amely 15 ennél a kiviteli formánál a hálózati feszültség — az 1 csatlakozóra van kötve. Az Ux szinkronizáló feszültség a 2 ellenálláson keresztül a; 3 kondenzátorral 4 integrálóként kapcsolt 5 műveleti erősítő bemenetére jut. A 4 integráló integrálja a szinkronizáló feszültséget. 20 Az integráló U2 kimeneti feszültsége, amely egyben az összehasonlító feszültség, arányos az Ux bemeneti feszültség feszültség-időarányos területével. Ennek megfelelően az U2 összehasonlító feszültség pozitív csúcsértéke, és az ezt követő negatív csúcsértéke közötti fe-25 szültségkülönbség, az Uj szinkronizáló feszültség félperiódusára eső feszültség-időarányos területe. A 4 integráló kimenetének egyenfeszültség komponense a bemenő nullfeszültségből az \J1 szinkronizáló feszültség egyenfeszültségű komponense (aszimmetria esetén) fel-30 erősített értékéből adódik. A bemeneti nuUfeszültség hatásának csökkentése érdekében egy nagyobb értékű 6 ellenállást célszerű az 5 erősítő negatív visszacsatoló elemként párhuzamosan kötni a 3 kondenzátorral. A maradék hiba ezután elhanyagolható. 35 A4 integráló kimenete, a 7 kondenzátoron, mint egyenfeszültségű leválasztón keresztül a 8 összehasonlító fokozat bemenetére, illetve a 9 kondenzátoron, mint egyenfeszültségű leválasztón keresztül egy második 10 összehasonlító fokozat bemenetére csatlakozik. A 7 és 40 9 kondenzátor kapacitás értéke ugyanaz. A 7 és 9 kondenzátorok után 11 és 12 határoló fokozatként 11a és 12a határoló diódák kapcsolódnak. A 11a és 12a határoló diódák olyan polaritással vannak bekötve, hogy a 7 és 9 kondenzátorokon keresztül, a 4 integrálóból ki-45 jövő Ug , illetve U 4 összehasonlító feszültségek all határoló fokozat által pozitív és a 12 határoló fokozat által negatív csúcsértékre, azaz egy előre meghatározott feszültségre kerülnek, amely a tárgyalt kiviteli módnál a nuUfeszültség. Ezáltal azt érjük el, hogy a 8 összehason-50 Utó fokozat bemenetén mindig pozitív és a 10 összehasonlító fokozat bemenetén pedig mindig negatív feszültség van. A vezérlőkör egy másik 13 bemenetére U5 vezérlő egyenfeszültség van kapcsolva, amely változtatható 55 egyenfeszültség. Az U5 vezérlőfeszültség közvetlenül a 8 összehasonlító fokozat második bemenetére is kapcsolódik. A 14 műveleti erősítő invertálja az U5 vezérlőfeszültséget, és az invertált U6 vezérlőfeszültség a 10 összehasonlító fokozat második bemenetére kerül. 60 Az egységnyi erősítéshez szükséges, hogy a 15 és 16 ellenállásoknak azonos értékük legyen. Miután a 14 erősítőnek nagyon pontosan kell működnie, és a pontosságot a nagy erősítés miatt a 15 és 16 ellenállások azonossága határozza meg, azok tűrése legfeljebb ±0,1% 65 lehet, 2
