167401. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés akkumulátorok töltésére
3 167401 4 4. ábra az akkumulátortöltő kapcsolási elrendezés legegyszerűbb, csengetőtekercses egyenáram — egyenáram átalakítóval megvalósított kiviteli alakjának kapcsolási rajza. Az 1. ábra tömbvázlata két töltőegységből álló akkumulátortöltő kapcsolási elrendezést mutat. A párhuzamosan kapcsolt töltőegységek száma a kívánt teljesítménytől függően növelhető. A táplálást mindkét 2, 3 töltőegység 1 hálózatról kapja. A hálózati áramot vezéreletlen 4 egyenirányítók egyenirányítják. A 4 egyenirányítók 8 áramdetektoron át impulzusszélesség-vezérlésű 5 egyenáram — egyenáram átalakítóra vannak csatlakoztatva, amely viszonylag nagy, például 1 kHz és 40 kHz közötti frekvencián dolgozik. Ez szükségtelenné teszi nagyméretű transzformátor alkalmazását, és viszonylag kis méretű töltőegységekhez vezet. Az egyenáram — egyenáram átalakító bármilyen típusú lehet, például csengetőtekercses, ellenütemű, hídkapcsolású, vagy bármely más alkalmas ismert impulzusszélesség-vezérlésű rendszer, előnyösen tranzisztorokkal vagy esetleg gyújtásvezérelt kikapcsoló tirisztorokkal. A legalkalmasabbnak a hídkapcsolású átalakító látszik. Az 1. ábra legkönnyebben hídkapcsolású egyenáram — egyenáram átalakító alkalmazását alapul véve érthető meg. Mivel a 2 és 4 töltőegységek által leadott teljesítményt elemeik teljesítőképességének határai korlátozzák, olyan áramkörre van szükség, amely lehetővé teszi több töltőegység megbízható párhuzamos üzemeltetését. Ezért minden egyes 5 egyenáram — egyenáram átalakító szokásos kivitelű saját 6 vezérlőáramkörrel van ellátva. Ezek úgy vannak kialakítva, hogy az átalakítók kimeneti jelleggörbéje állandó áram — állandó feszültség típusú, ugyanakkor bemenő vezérlő árammal vagy vezérlő feszültséggel összhangban változtatható. A 6 vezérlőáramkörök központi 7 vezérlőáramkörrel vannak összekötve és azzal együttműködnek. A központi 7 vezérlőáramkör ugyancsak szokásos kivitelű, feladata az, hogy koordinálja az akkumulátortöltő részeinek működését. Az állandó feszültség — állandó áram jelleggörbéje alkalmas gyorsműködésű 8 áramdetektor alkalmazásával valósítható meg, amely 41 vezetéken át van az 5 egyenáram — egyenáram átalakítóhoz kapcsolva. Ez oly módon csökkenti az egyes egységek impulzusszélességét, hogy a kimenő áram állandó maradjon. A detektálásnak és az impulzusszélesség-vezérlésnek ugyancsak megfelelően gyorsműködésűnek kell lennie, hogy kiküszöböljük a tápfeszültség ingadozását. Mivel az 5 egyenáram — egyenáram átalakítóban levő félvezető elemeket is meg kell védeni a rendszerben esetleg fellépő tranziens túláramoktól, az áramdetektor az egyenáram — egyenáram átalakító és a 4 egyenirányító közé van beiktatva. Az áramdetektor feladata az egyenáram — egyenáram átalakítók vezérlésének összehangolása. Az áramdetektor egy speciális kiviteli alakja a 2. ábrán látható. Az áramkör a 2. ábra szerinti kialakítású, a terhelés a teljesítményt a 9 vezetéken át kapja. A tranzisztorok előnyösen egyazon monolitikus lapon vannak kialakítva. A 8 áramdetektor áramtükör típusú és a rendszerben a pozitív 9 vezetékhez van csatlakoztatva. Ha a 6 vezérlőáramkör nem ad le IB előfeszítő áramot és nem folyik terhelőáram a 41 vezetékben, a Tx és T 2 tranzisztorok kollektor-5 árama körülbelül azonos, és körülbelül azonos az Rx és R2 ellenálásokon át folyó áram is. Ha I B előfeszítő áramot alkalmazunk, ez az áram túlnyomórészt a T2 tranzisztor kollektorán át folyik és a ^tranzisztor bázisfeszültsége körülbelül IBR5 értékkel 10 csökken. A T2 tranzisztor áramerősítése nagy. Az R betűk a különféle indexekkel az áramkör különféle ellenállásait jelölik. Ha az érzékelő 10 sönt feszültsége körülbelül 15 egyenlővé válik az IßR-s értékkel, az Rx és R 2 ellenállásokon át folyó áramok ismét egyenlőéit lesznek. Az utóbbi állapot felhasználható a terhelőáramnak a 11 érzékelő erősítővel való detektálására. Ezen erősítő kimenete 42 vezetéken át a 6 vezérlőáram-20 kör bemenetére van kötve. Az áramkör elemeinek ismert módszerek segítségével történő alkalmas megválasztása révén a szerkezet gyorsműködésű áramdetektorként alakítható ki. Az R4 ellenállás feladata az áramkörben az R5 ellenállás által létre-25 hozott hőmérséklet okozta eltolódások kompenzálása. Az egyenáram — egyenáram átalakító veszteséségeit célszerű minimális értéken tartani. Ezt úgy érjük el, hogy az egyenáram — egyenáram átalakí-30 tók kimeneti teljesítménytranzisztorait alkalmas bázisvezérlő áramkörrel látjuk el (lásd a 3. ábrát). A T3 , T 4 , T 5 ós T 6 tranzisztorok hídkapcsolású 12 bázisvezérlő áramkört alkotnak. Amikor az egyenáram— egyenáram átalakító kimeneti teljesítmény-35 tranzisztorának, jelen esetben a T9 tranzisztornak, zárt állapothoz kell lennie, az áramkör úgy alakítható ki, hogy vagy a T3 és T. »tranzisztorok vagy a T4 és T e tranzisztorok vannak nyitva. így, alkalmas „szabadonfutó" diódák mellett, a 13 transzformátor 40 kimeneti impedanciája zárt állapotban igen kiesi. Nyitott állapotban a 13 transzformátor szekunder 14 tekercsén akkor keletkezhet kimenő feszültség, ha vagy a T3 és T 6 tranzisztorok vagy a T 4 és T 5 tranzisztorok vezetnek. Ezen tranzisztorokat a bá-45 zisukra adott alkalmas vezérlő impulzusok vezérlik, amelyeket a 6 vezérlőáramkör 43 vezetékeken át ad le. Ha a T9 tranzisztor nyitott, a 13 transzformátor kimenő feszültsége pozitív, tehát nyitja 50 T9 tranzisztorokat. Az áramkör gyorsító 15 kondenzátorral is el van látva. Ha a 13 transzformátor kimenő feszültsége nullára csökken, a T7 tranzisztor azonnal lezár, majd nem sokkal ezután a T8 tranzisztor is. A T8 tranzisztor zárásához szükséges ellen-55 tétes irányú záróáram a 16 diódán át folyik, és közvetlenül az után, hogy a T8 tranzisztor lezárt, a T9 tranzisztor kollektorárama 17 zener-diódán át mindaddig folyni kényszerül, amíg a T9 tranzisztor kollektor — bázis átmenetén tárolt töltés el nem 60 fogyott. Nyilvánvaló, hogy a T8 tranzisztor, amely tranzisztoros kapcsolóelemként működik a kimeneti T9 tranzisztor emitterkörében, előnyösen gyorsabb működésű, mint az utóbbi. A T7 tranzisztor előnyösen 65 azonos típusú és körülbelül azonos működési sebes-2
