188603. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés tirisztoros áramirányítók gyújtóimpulzusainak szinkronozásához
1 ! 88 603 2 nagy veszteségű (kb. 120 W), ezen kívül az olyan nagy teljesítményű, ill. feszültségű ellenállások, ill. kondenzátorok, amilyeneknek alkalmazására itt szükség van, nehezen szerezhetők be a szükséges pontosságnak és hosszú idejű stabilitásnak megfelelő minőségben. Az ilyen szűrőköráltalában az egész szabályozó elektronika legnagyobb veszteségű és legtöbb meleget fejlesztő része. A 3. ábrán látható a találmány szerinti elrendezés vázlata. Itt a 13 ellenállás és 14 kondenzátor alkotja a fázistoló 16 RC szűrőt, amelynek bemenő jele az Us szinkronozó feszültség, ez a feszültség azonban itt egy nagyságrenddel kisebb, 20...50 V körüli értékű, A 14 kondenzátor Uc feszültségét vezetjük a 15 feszültség-áram átalakító bemenetére. Az Us szinkronozó feszültség alapharmonikusa és á 14 kondenzátor Uc feszültséggörbéje látható a 4. ábrán; a két feszültség között 60° fáziseltolás van. A 15 feszültség-áram átalakító úgy van kialakítva, hogy kimenete a bemenő feszültség kis értékeinél, tehát a nullátmenet kis környezetében áramgenerátorként viselkedik. Az áramgenerátoros tartományt úgy határozzuk meg, hogy megállapítjuk az adott gyújtókörhöz előírt RC-szűrő és bemenő ellenállás (2. ábra 9 bemenő ellenállás, 10 ellenállás és 11 kondenzátor) értékei esetén a 8 tranzisztor kollektorán megjelenő Us0 szinkronozó impulzus a0 hosszúságát, a szinkronozó impulzus végpontjában az ige bemenő áram nagyságát, és a 15 feszültség-áram átalakítót úgy állítjuk be, hogy az ugyanazokban az időpontokban ugyanazon pillanatértékű iBe bemenő áramot szolgáltasson, továbbá, hogy az áramgenerátoros viselkedés biztonsági okokból a nullátmenetnek a a0 hossznál valamivel nagyobb öj hosszúságú környezetében fennálljon, az öj hosszúságú tartományon kívül pedig iße bemenő áram pillanatértéke ne csökkenjen az «J hosszúság határán elért pillanatérték alá. Az 5. ábrán mutatjuk be a 15. feszültség-áram átalakító kimeneti áramát — amely egyúttal a 12 szinkronozó fokozat ige bemeneti árama - Uc bemeneti feszültségének függvényében. Látható, hogy Uc Suco esetén az összefüggés lineáris, azaz iße - k - Uc, ahol k állandó cs Uc = Uco esetén iBe = ißeo, ha azonban Uc > Uco, akkor ige csupán kis mértékben növekszik ißCo fölé. azután állandósul. A szűrt szinkronozó feszültség Uc - = Uco érteket ér el a 4. ábrán az Ue fes/üllség nuilálmenete ftj szélességű környezetének szélső pontjaiban. A találmány szerinti villamos eljárás előnyei az ábrák figyelembevételével könnyen beláthatok az alábbi meggondolásokkal. Meggondolásainkban a már eddig is figyelembe vett, ismert gyújtókor adataiból indulunk ki, de a más gyártmányú, ill. típusú gyújtóegységek szinkronozó bemenetére vonatkozó adatok ezektől nem térnek el lényegesen . Ha a 2. ábrán látható 9 bemenő ellenállás 22 kOhm, és ugyanott a 11 kondenzátoron a feszültség értéke 220 V, akkor a szinkronozó bemenet áramának effektiv értéke 10 mA. A nullátmenet kis környezetében ennél sokkal kisebb pillanat értékre van szükség; tételezzük fel, hogy ennek maximuma 1 mA. Ugyanakkor a Be bemenet és a 0 pont között fellépő feszültségkülönbség néhány tized V nagyságú. Ezek az értékek könnyen előállíthatok valamilyen szokásos integrált műveleti erősítőivel, amely nagyon olcsó, megbízható és 10...20 V körüli tápfeszültséggel, igen kis teljesítménnyel üzemeltethető. Minthogy a megfelelő visszavezetésekkel áramgenerátorként működő műveleti erősítőnek jelentős áramerősítése van, bemenő árama még sokkal kisebb, tehát a 13 ellenállásból és 14 kondenzátorból álló fázistoló 16 RC-szűrőt igen kis terhelőáramra, ennélfogva kicsi saját fogyasztásra méretezhetjük, és feszültségszintje is kicsi lehet. Lnnék eredményeként a 13 ellenállás kis fogyasztású, kitűnő minőségű alkatrész lehet, a 14 kondenzátor pedig kis feszültségű és kapacitású és mindkettőt úgy választjuk, hogy hosszú idejű stabilitásuk nagy legyen. Az egész 16 szűrő fogyasztása és mérete nagyon kicsi lehet és egy háromfázisú tirisztoros áraniirányító három 16 RC-szűrője és három 15 feszültség-áram átalakítója egyetlen szokásos méretű nyomtatott kártyára kényelmesen elhelyezhető. A 16 RC-szűrő Us szinkronozó feszültségét szolgáltató háromfázisú transzformátor is kicsi lehet, esetleg csupán egy kis teljesítményű szekunder tekercselés az elektronika tápegység transzformátorán. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás tirisztoros áranúrányitók gyújtóimpulzusainak szinkronozására, amelyben váltakozó áramú hálózatról vezetett áramirányító gyújtóimpulzusait váltakozó feszültség alapharmonikusának nullátmeneteihez szinkronozzuk és amelyben a hálózati váltakozó feszültséggel arányos szinkronozó feszültséget fázistoló RC-szűrő bemenetére kötjük, azzal jellemezve, hogy a fázistoló RC- szűrő (16) kimeneti feszültségét (Uc) ezen feszültség (Uc) nullátmenetének az adott áraniirányító tirisztorainak gyújtására alkalmazott tirisztor gyújtóáramkör szinkronozó fokozata (12) szinkronozó impulzusának (Us0) hosszúságánál (öj) nem rövidebb kis környezetéban (ai ) áramkényszert megvalósító, ezen kis környezeten (ö, ) kívül pedig a kis környezet (új)határán szolgáltatott kimeneti áramnál nem kisebb kimeneti áramot szolgáltató feszültség-áram átalakító (15) bemenetére vezetjük, a feszültség-áram átalakító (15) kimeneti áramát pedig tirisztor gyújtó áramkör szinkronozó fokozatának (12) bemeneti áramaként (iße) közvetlenül a szinkronozó fokozat (12) bemeneti kapcsaira vezetjük. 2. Kapcsolási elrendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amelynek hálózati váltakozó feszültséggel arányos szinronozó feszültséget szolgáltató feszültségforrása fázistoló RC-szűrő bemenetére van kapcsolva, az RC-szűrő kiinenete pedig tirisztor gyűjtóáramkör szinkronozó bemenetével van összekötve, azzal jellemezve, hogy az RC-szűrő (16) kimenetének és a szinkronozó fokozat (12) bemenetének összekötése feszültségáram átalakító (15) közbeiktatásával történik- olyan módon, hogy az RC-szűrő (16) kimenete feszültség-áram átalakító (15) bemenetével, a feszültség-áram átalakító (15) kimenete pedig a szinkronozó fokozat (12) bemenetével van összekötve. 3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés azzal jellemezve, hogy a feszültség-áram átalakító (15) bemeneti feszültségének (Uc) meghatározott értékéig (Uc = lJuo) a kimenetén áramgenerátor jellegű (iBe = = k’Uc, ahol k állandó), a bemeneti feszültség előbbi meghatározott értéke fölött (Uc > Uc0) pedig kimeneti árama nem kisebb, mint az Uc0 bemeneti feszültséghez tartozó ißco = k*Uco érték. 5 10 15 20 25 3C 35 40 45 50 55 60
