173435. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés áramfejlesztő gép kapocsfeszültségének maximális értékre korlátozására
5 173435 6 kapcsolt feszültségmérő. Hasonlóképpen triviális a jelzőlámpa C sarka és a generátor D csillagpontja közé kapcsolható további 23 Zener-dióda alkalmazása, melynek példakénti értéke 6,8 V. A szabályozó működésmódja a következő: A már ismertetett hídfelépítésből következik, hogy gyakorlatilag bármelyik hidág lehet a referenciaág és bármelyik a vezetőjelet szolgáltató ág (aszerint, hogy a csomópontok milyen polaritással csatlakoznak a komparátor bemenetelre). Példánknál legyen az 1 ellenállást tartalmazó első és a 2 Zener-diódát tartalmazó második ág közös csomópontja az alapjelet szolgáltató első H csomópont, a 4 Zener-diódát tartalmazó negyedik ág és a 3 ellenállást tartalmazó harmadik ág közös csomópontja a vezetőjelet szolgáltató második K csomópont. Az első H csomópontról a 9 erősítő egyenes + bemenetére jut az alapjel, a második K csomópontról az inverz — bemenetre a vezetőjel. A szabályozott maximális kapocsfeszültség elérése előtt az alapjel pozitívabb a vezetőjelnél és a különbségi feszültség a 9 erősítő kimenetét pozitív értéken tartja. Az ilyenformán a 13 ellenálláson átfolyó bázisáram vezetésben tartja a III. egység előfokozatának 15 tranzisztorát. így a végfokozat 19 tranzisztora is vezet és ennek kollektorárama szolgáltatja a gerjeszt őáramot. Amikor a gép kapocsfeszültsége eléri a küszöbértéket, mely a két 2 és 4 Zener-dióda névleges Zener-feszültségeinek összegével egyenlő, akkor a híd kiegyenlítő áramának iránya megfordul, a különbségi feszültség polaritása is megfordul és a komparátor II. áramkör átbillen. A II. áramkör kimenetén a feszültség közelítően zérus értékű, a 15 tranzisztor lezár, amit gyorsít az emitterköri soros 16 dióda. Megfelelően a végfokozat 19 tranzisztora is lezár, a gerjeszt őteker csre nem jut áram, a kapocsfeszültség a gerjesztőkor időállandójának és a tcrhelőárair. értékének megfelelő ütemben csökken. Amikor a kapocsfeszültség ismét a küszöbérték alá csökkent, a komparátor II. áramkörre jutó különbségi feszültség polaritása ismét vált s újabb töltési ciklus veszi kezdetét. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés felépítése és működésmódja folytán nem lép fel az ismert tranzisztoros megoldásoknál fennálló hőmérséklet instabilitás, a jelfogós kapcsolóval kialakított szabályozókkal szemben pedig az akkumulátorok élettartamára nincs az a káros hatás, mely a jelfogó okozta lökésszerű terhelésekből adódik. A leírt kialakítás folytán mindkét hidág Zener-diódája már jóval a küszöbfeszültség elérése előtt a Zener-tartományban működik, az érzékelő áramkör jelleggörbéje egyenes, így határozottabb és pontosabb érzékelést tesz lehetővé, s ebből folyóan gyorsabb, meredekebb átkapcsolást. Ennek csak egyik következménye a pontosság javítása: a 19 tranzisztor teljesítmény igénybevétele is jelentősen csökken. Egyébként önmagában ismert korszerű részáramkörök együttes alkalmazásának lehetősége - ami a találmány szerinti elrendezésből következik - ezek ismert hatásainak együttes érvényesítését is lehetővé teszi, ami tovább javítja az eredő kapcsolási elrendezés jellemzőit. A műveleti erősítőnek a tranzisztoros, pl. a differenciáler ősit okhoz viszonyított, nagyságrendekkel nagyobb erősítése és az alkalmazott pozitív visszacsatolás a kapcsolási sebesség nagymértékű növelése folytán a teljesítménytranzisztor hőterhelését is jelentősen csökkenti. Az ellenkező rétegszerkezetű tranzisztorok láncbakapcsolása a maradékáram csökkenését, teljesebb lezárást és maximális nyitást biztosít, ami szintén a disszipációs hőterhelés csökkenését eredményezi. A két Zener-diódával kialakított kapcsolás hőmérsékleti túlkompenzálást biztosít, aminek előnyei ismeretesek. A Zener-diódáktól eltekintve, az alkatrészek cseréjénél nagyobb eltérések is megengedhetők (akár nagyságrendnyi eltérés is) a zárás-nyitás feltételeinek és disszipációs határadatoknak a keretein belül. Ha az egyik Zener-diódát ellenállással helyettesítjük, a hőkompenzálás mértéke ugyan csökken, de alapvetően a találmány szerinti működésmódból eredő előnyök, köztük még mindig kielégítő mértékű hőmérséklet kompenzálás is, nyerhetők, s a hőkompenzálás - megengedhető mértékű — csökkenése fejében más, igen jelentős előnyt nyerhetünk: ha bármelyik hídágban ellenállás helyett potenciómétert alkalmazunk, a küszöbfeszültség értéke bizonyos határok között állítnató. Ilyenkor az egyik hídágban elrendezett Zener-dióda Zener -feszültsége a szabályozandó kapocsfeszültseg maximális, szabályozott értékének 10—40%-a, vagy 60—90%-a és a potenciométert úgy állítjuk be, hogy a két szembenfekvő hídágban fellépő pillanatnyi feszültségesések összege, vagyis a Zener-feszültség és a vele szembenfekvő hidág pillanatnyi feszültségének összege akkor legyen egyenlő a kapocsfeszültség maximális, szabályozott értékével, amikor az áramfejlesztő gép pillanatnyi kapocsfeszültsége éppen ezzel a névleges maximális értékkel egyenlő. A rerdszer mechanikai igénybevétellel szemben kevéssé érzékeny, karbantartást gyakorlatilag nem igényel, külső mágneses tér azt nem befolyásolja. Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsolási elrendezés áramfejlesztő gép kapocsfeszültségének maximális értékre korlátozására, előnyösen gépjárművek akkumulátortöltő rendszereiben való alkalmazásra, melynél félvezető erősítő egység teljesítménykimenete az áramfejlesztő gép gerjesztőtekercsével van sorbakötve és az erősítő egység, vezérlőbemenetére komparátor áramkör kimenete csatlakozik, azzal jellemezve, hogy a komparátor áramkör (II.) két bemenetére (+, illetve -) hídáramkör egyik átlójának két csomópontja (H és K) csatlakozik, a hídáramkör szembenfekvő két ágában egy-egy Zener-dióda (2, illetve 4) van elrendezve, s a két Zener-feszültség névleges értékeinek összege egyenlő a szabályozandó kapocsfeszültség maximális, szabályozott értékével. 2. Kapcsolási elrendezés áramfejlesztő gép kapocsfeszültségének maximális értékre korlátozására, előnyösen gépjárművek akkumulátortöltő rendszereiben való alkalmazásra, melynél félvezető erősítő egység teljesítménykimenete az áramfejlesztő gép gerjesztőtekercsével van sorbakötve és az erősítő egység vezérlőbemeneiéré komparátor áram-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
