166308. lajstromszámú szabadalom • Vezérlőkör külsővezérlésű egyenirányítóhoz
7 166308 8 sonlítófeszültség kisebb, mint a hozzárendelt vezérlőfeszültség. Ha az összehasonlítófeszültség a referenciafeszültséget elérte, akkor a logikai egység zárja az érintett tranzisztort, és a 8, illetve 10 összehasonlító fokozat egyikének bemenetén levő feszültség a 11b, illetve a 12a műveleti erősítő által nulla referenciafeszültségen marad. Az U1 szinkronfeszültség torzulásakor, pl. polaritás változással járó kommutálási letörés esetén, a 8, illetve 10 összehasonlító fokozaton, a nulla vonatkozási potenciálon levő feszültség rövid időre letörhet. A 26 és 28 tranzisztorok hibás vezérlésének elkerülése érdekében, a 4. ábra szerint, 36 és 37 késleltető tagok nyernek elhelyezést, amelyek az 1 ms-ig tartó letöréseket át tudják hidalni. A 36 késleltető tag a 36a ellenállás és a 36b dióda sorbakapcsolásából, valamint a 36c kondenzátorból áll. A 36a ellenállás szabad sarka pozitív potenciálon van, és a 36b dióda anódja össze van kötve a 30 tárolóegység 30a bemenetével. A 36a ellenállás és a 36b dióda csatlakozási pontja a 36c kondenzátor egyik sarkához és a 33 NAND-kapu harmadik bemenetére van kötve, a kondenritor másik sarka földelve van. A 37 késleltető tag, a 36 késleltető taggal megegyező módon, a 37a ellenállásból, a 37c kondenzátorból és a 37b diódából épül fel, amelyek a 30 tárolóegység 30b bemenetére csatlakoznak. A 37a ellenállás ugyancsak pozitív feszültségre kerül és a 37a ellenállás, valamint a 37b dióda csatlakozási pontja a 34 NAND-kapu harmadik bemenetére van kapcsolva. A 36c kondenzátor az inverterként működő llc tranzisztoron keresztül kisül, ha a 1 le tranzisztort all határolófokpzat 11b műveleti erősítőjének kimenő jele kivezérli. A 37 késleltető tag 37c kondenzátora kisütésére a sorbakapcsolt 38 és 39 tranzisztorok szolgálnak, amelyek a 40, 41 és 42 ellenállásokhoz kapcsolódnak, és amelyeket a 12 határolófokozat 12a erősítőjének kimenő jele vezérel ki. A 8 és 10 összehasonlító fokozat öszszehasonlítófeszültsége bemenetén levő feszültségeinek rövid idejű nullfeszültségre történő letörésekor, a kondenzátorok kisülése révén, a tranzisztorok hibás kapcsolása elkerülhető. Az 1 ms körüli időtartamú kommutálási letörések hatása ezáltal kiküszöbölhető. Az 5. ábrán a feszültségek, illetve az impulzus sorozatok láthatók, amelyek az 1—4. ábrákon szereplő kapcsolások megjelölt pontjain lépnek fel. A 6. ábra polaritásváltozást eredményező kommutálási letörés példáját ábrázolja. A jelalakok bővebb magyarázatát az 1—4. ábrákkal kapcsolatban leírtak, illetve a kapcsolásokban alkalmazott logikai kapcsolótagok működésére megadott működési táblázatok tartalmazzák. A találmány szerinti vezérlőkör zavartalanul működik frekvenciaváltozáskor, kommutálási letöréskor, vagy a szinkronfeszültség felharmonikusai jelenléte esetén. A vezérlőkör pontosságának a mértéke lehet az előállított vezérlőimpulzus aszimmetriája. A vezérlőkör aszimmetriája, névleges üzemben, egy váltakozóáramú szabályozó esetében lett megvizsgálva. A szabályozó kimenetének egyenfeszültségű komponense, amely az aszimmetria eredménye, a kiviteli példánál a szabályozó hálózati feszültség félperiódusa középértékének max ± 0,43%-át tette ki. Az osztáshibának névleges üzemben és szinusz-alakú feszültség esetén a vezérlési szögtől való függését a 7. ábra mutatja, ahol a 43 görbe a bemeneti nullfeszüjtségből származó osztáshiba, a 44 görbe a 15 és 16 ellenállások törései következtében a vezérlő feszültségnél előálló aszimmetriából származó osztáshiba, végül a 45 görbe az osztáshiba, amely a 7, illetve a 9 kondenzátoroknak a 8 és 10 összehasonlító fokozatokat, illetve a 11 és 12 határoló fokozat 11b és 12b 5 erősítőjének bemeneti áramain keresztül történő kisülésekor jön létre. A 7. ábra koordinátáján AF hibaérték van felvive, amelyet az alábbi összefüggés határoz meg: 10 AF = F1+F3 amikor is F1 '= / u (t) dt, stb. 15 t0 ahol Fx , F 2 és F 3 területrészeket jelentenek a 7a ábrán levő jelöléseknek megfelelően, amelyen a váltakozóáramú szabályozó u(t) kimenő feszültségének időbeli lefutása látható. 20 A 8. ábra az aszimmetriák összehasonlítását mutatja, a különböző kereskedelmi vezérlőkörök esetében, torzulásmentes szinusz-alakú szinkronfeszültség mellett. A 46 görbe a 4. ábrán bemutatott találmány szerinti vezérlőkör aszimmetriáját mutatja. A 47 görbe egy 25 olyan vezérlőkör hibáját mutatja, amely ±3%-os vezérlési szög aszimmetriával rendelkezik, a 48 görbe pedig egy vezérlőkör aszimmetriáját ábrázolja ±1° konstans vezérlőszög aszimmetria esetében, végül a 49 görbe egy olyan vezérlőkör hibáját mutatja, amelynél az 30 aszimmetria aránya a vezérlési szöghöz viszonyítva max ± 3° nagyságú. Az egyenfeszültségű komponensek, a vizsgált szabályozók kimeneti feszültsége félperiódusának középértékére vonatkozóan a 9. ábrán láthatók. 35 A vezérlőimpulzus aszimmetriáját a vezérlési tartomány kezdetén és végén a négy összehasonlított vezérlőkörre a 10. ábra mutatja, ahol a 46b görbe szerint a vezérlőimpulzus aszimmetriája a találmány szerinti vezérlőkör vezérlési tartományának kezdetén és végén 40 • igen nagynak látszik. Ez.azonban nem hat ki túlságosan a feszültség időarányos területére, ahogy az a 8. ábrán látható még pl. 10° (elektromos fok) aszimmetria esetén is a vezérlési határoknál mindössze 0,85%-os hibát okoz a vezérlőfeszültségben. A vezérlési tartomány kezdetén 45 (« kb. 180°) a kimenő feszültség igen kicsi, és ezért a viszonylagos aszimmetria nagy. A találmány szerinti vezérlőkörnél az aszimmetria változik a frekvenciával, ahogy azt a 11. ábra mutatja, ahol az 50 görbe az aszimmetriát 0° vezérlési szögnél, 50 az 51 görbe 180° vezérlési szögnél ábrázolja. Az aszimmetria változása, a feszültség időarányos területének frekvencia miatti változása következtében áll elő. A kommutálási letörések csökkentik a feszültség időarányos területét. Ezáltal a relatív hiba nagyobb lesz, 55 ugyanakkor a vizsgált szabályozó kimenetén az egyenfeszültség komponensének abszolút értéke közel állandó marad. . Megvizsgálva az új szabályozókört mind tiszta szinusz-alakú, mind kommutálási letörésekkel torzított 60 feszültség esetében, annak levágása még sokkal kedvezőbb volt, mint ahogy az a 7—11. ábrákból látható. RC szűrővel ellátott vezérlőkör kereskedelmi módjainál növekszik az impulzusok aszimmetriája a kommutálási letörések szélességével, az LC szűrőt alkalmazó ve-65 zérlőkörök esetében pedig a kommutálási letörés kb. 4
