184476. lajstromszámú szabadalom • Teljesítménytranzisztorok túlárama és káros disszipációja ellen védelmet biztosító bázismeghajtó kapcsolási elrendezés
1 184 476 2 korlátozó JK2 jelkorlátozó kimenetére csatlakozik. A teljesítménytranzisztor be- és kikapcsolását előidéző jelet a JE jelerősítő szolgáltatja. A JE jelerösítő bemenetére csatlakozó S jelösszegző a JG jelgenerátor, ill. az SCI szelektív csatolóelem kimenetére csatlakozó bemenete hasonlítja össze a teljesítménytranzisztor UCE kollektor-emitter feszültségét a J G jelgenerátor UREF referenciafeszültségével. A kollektor-emitter feszültség a nagyfeszültséget leválasztó JK2 jelkorlátozón, ill. az SCI szelektív csatolóelemen keresztül jut el az S jelösszegző bemenetére. Az SCI szelektív csatolóelem kimenetén U’CE > UREF jel képződik, ha a bázismeghajtó áramkör JB jelbemenetére is UREF- nél nagyobb jel érkezik. Ha viszont a JB jelbemeneten a jel zérus, az SCI szelektív csatolóelem U’CE kimenőjele az UCE kollektor-emitter feszültséget képezi le (U’CE = UCE. Amennyiben az S jelösszegző SC2 szelektív csatolóelem kimenetére csatlakozó bemeneten a jel zérus, a jelösszegző kimenetén csak akkor jelenik meg a teljesítménytranzisztor bekapcsolását előidéző jel, ha U’CE < UREF. Az elmondottakból következik, hogy a teljesítménytranzisztor bekapcsolása csak a JB jelbemenetre adott zérus jel hatására következhet be, mert csak ez esetben teremtődik meg annak feltétele, hogy az SCI szelektív csatolóelem kimenetén U’CF < UREF jel keletkezzék. Természetesen ez az állapot csak akkor állhat elő, ha már a teljesítménytranzisztor bekapcsolt. A bekapcsolást az idézi elő, hogy a JB jel bemenet re érkező bekapcsolási paranccsal egyidőben az SC2 szelektív csatolóelem kimenetén egy meghatározott (az előzőekben t0-val jelölt) ideig olyan nagyságú, nullától különböző jel keletkezik, amely az S jelösszegzö kimenetén a leljesítménytranzisztor bekapcsolását kikényszerítő jelet alakít ki. A teljesítménytranzisztor t0 időtartamra szóló bekapcsolási parancsát a K komparátor kimenőjele szolgáltatja. A K komparátor kimenete a DC dinamikus csatolóelem és a JK1 jelkorlátozón át, vagy a saját kimenetéről kapja a bemenöjelet, vagy pedig a JB jelbemenetről. A be- és kimenet közötti kapcsolat a változásokra nézve pozitív visszacsatolású. A K komparátor kimenőjele nyugalmi állapotban a JB jelbemenetre érkező jel statikus nagyságától függetlenül olyan szintű, hogy az az SC2 szelektív csatolóelem kimenetén zérus nagyságú jelet alakít ki. Ha a JB jelbemenetre ugrásszerűen zérus jelet adunk, akkor a K komparátor az ilyen irányú változás hatására nyugalmi állapotból kibillen, és ezt az állapotot a pozitív visszacsatolás t0 ideig fenntartja. Ez idő alatt függetlenül az UCE kollektor-emiller feszültség nagyságától, a T teljesítménytranzisztor bekapcsolt állapotba kerül. À korábbiakban említettek alapján, ha t0 időn belül teljesül az U’CF < URFF feltétel, a teljesítménytranzisztor t0 időn túl is bekapcsolva marad mindaddig, amíg a JB jelbemeneten nulla jelszint uralkodik, és az U'C[7 < UREF feltétel is teljesül. A teljesítménytranzisztor kikapcsolása tehát normális körülmények között akkor következik be, amikor a JB 4 jelbemenet ismét URFF-nél nagyobb szintű lesz. Ha rendellenes működés következtében U'< F > Űrmértékűvé válik, a bázismeghajtó áramkör ugyancsak kikapcsolja a teljesítménytranzisztort. "Az 5. ábrán látható kapcsolási rajz szemlélteti a találmány szerinti megoldás 4. ábra tömbvázlatában megjelölt elemeinek egy példaképpeni felépítését. Az egységnyi fesziiltségerősílésü E teljesítményerősítőt a TI és T2 komplementer Darlington tranzisztorokból álló emitterkövető valósítja meg. A JK2 jelkorlátozót a D6 dióda és az R6 ellenállás alkotja, kimenetén +UT segédfeszültségnél pozitivabb jel nem léphet fel. Ha a teljesítménytranzisztor Un. kollektor-emitter feszültsége +Ur-nél kisebb, akkor Dó-dióda vezet, tehát anódján a dióda feszültségesésétől eltekintve Un.-ve! közel azonos nagyságú jel képződik. A JK3 jelkorlálozó a D7 diódából és az R5 ellenállásból áll. A T teljesítmény tranzisztor telített állapotba történő vezérlésének megakadályozása, ill. az automatikus bázisáram-szabályozás a D6 és D7 diódán létrejövő viszszacsatolásnak köszönhető. A műveleti erősítőből álló JE jelerösítő invertáló (negatív) bemenetére csatlakozik az R3 és R4 ellenállásból álló S jelösszegző. Az URFF referenciafeszültséget a — U, segéd feszültségre csatlakozó, P potenciométer szolgáltatja. A polencioméler lehetővé teszi a referencia-feszültség, ill. a védelem megszólalási szintjének változtatását. Az SCI szelektív csatolóeiemet a D4 és D5 dióda valósítja meg. Közülük mindig a pozitívabb anódú dióda vezet. Amennyiben az R3 és R4 ellenállás azonos nagyságú, |URFF! < + Ur. valamint az SC2 szelektív csatolóelemet megvalósító D3 dióda lezárt állapotú, akkor a JB jelbemenetre kapcsolt + UT nagyságú feszültség hatására a műveleti erősítő invertáló bemenetére pozitív polaritású feszültség kényszerül, melynek hatására a T teljesítménytranzisztor lezárt állapotban van. A JB jelbemenet ugrásszerű nullára kapcsolása pillanatában a D4 dióda lezár. Ekkor a D5 dióda veszi át a vezetést, kalódján + UT-ve! vagy ha Ucn < UT, a UCE kollektor-emitter feszültséggel megegyező U’CF feszültség keletkezik, mivel a D5 és D6 dióda vezetőirányú feszültségesése jó közelítéssel kompenzálja egymást. A JB jelbemeneten létrejött negatív feszültségugrást megelőzően a JK1 jelkorlátozó feladatát ellátó Dl diódából és RÍ ellenállásból álló áramkör a K komparátor szerepét betöltő műveleti erősítő pozitív bemenetére pozitív feszültséget kényszerített, ezért a műveleti erősítő kimenele is pozitív polaritású volt. E feszültség tartotta lezárt állapotban a D3 diódát. A műveleti erősítő ezen állapotában a DC dinamikus csatolóeiemet megvalósító D2 diódából, C kondenzátorból és R2 ellenállásból álló áramkörben D2 lezárt állapotú volt, és a C kondenzátor D2 dióda anódjára csatlakozó fegyverzete a műveleti erősítő kimenőfeszültségével azonos potenciálúra töltődött fel. A JB jelbemeneten létrejött negatív irányú feszültségugrás pillanatában a D2 dióda vezetni 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
