189653. lajstromszámú szabadalom • Tápegység, különösen kisfeszültségű izzólámpához
ft 189.653 I veleti erősítő bemeneti, illetve kimeneti feszültségei- ■ nek időben változása. A találmány szerinti, különösen kisfeszültségű izzólámpákhoz kidolgoztt tápegység (1. ábra) 10 fe- _ szültségátalakító egységet tartalmaz, amely 12 válta- ^ kozóáramú feszültségforrásból 13 és 14 bemeneti kapcsokon keresztül felvett feszültséget átalakítás után 15 és 16 kimeneti kapcsokon keresztül izzólámpára, vagy más hasonló 11 terhelésre juttat. A 11 terhelés lehet például olyan kisfeszültségű izzólámpa, -jq amely 24...36 V feszültségen üzemeltethető. A 10 feszültségátalakító egyésg lehetővé teszi, hogy a 11 terhelés viszonylag kis szélességű kimeneti hasznos teljesítmény tartományban, szabályozott állandó bemenő teljesítmény mellett üzemeljen, vagyis például ha a 11 terhelés izzólámpa, akkor fényessége alig vál- 15 tozzék. llyan alkalmazás mellett a terhelésen, tehát az izzólámpán eső feszültség egy meghatározott állandó értéken jól tartható, míg a 12 váltakozóáramú feszültségforrás árama meghatározott határok között, például ± 20%-kal változik. A 10 feszültségátalakító egység lényegét tekintve párhuzamosan kapcsolt dinamikus kapacitív feszültségátalakító, amelyen Ci értékű, Cl fokapacitáson keresztül II áram folyik, amely a 11 terhelés, például izzólámpa minimális árama. A 11 terhelésre jutó teljes áram kiegészítő összetevője C2 értékű C2 kisegítő kapacitáson át folyik és nagysága 12. Ennek megfelelően a minimális áram és teljesítmény akkor észlelhető, amikor a C2 kisegítő kapcitáson áram nem folyik a váltakozóáramú táplálás egyetlen periódusában sem. Hasonlóan a 11 terhelésre, tehát például izzólámpára akkor jut maximális áram és a 11 terhelés teljesítményfelvétele akkor maximális, ha a C2 kisegítő kapacitáson 12 áram folyik a váltakozóáram teljes ciklusa alatt. Átmeneti áramot és teljesítményt akkor észlelhetünk, ha az 12 áram a tápellátás mintegy félperiódusán keresztül folyik. Ennek megfelelően a 12 váltakozóáramú feszültségforrásból felvett áram ciklusainak megfelelő részarányában az 12 áramot változtatva a 11 terhelés, előnyösen izzólámpa árama és teljesítménye kívánság szerint szabályozható. Mint említettük, a 12 váltakozóáranní feszültségforrás 13 és 14 bemeneti kapcsokkal, a 11 terhelés például izzólámpa a 15 és 16 kimeneti kapcsokra van csatlakoztatva. A 10 feszültségátalakító egységben a Cl főkapacitás a 13 bemeneti és a 15 kimeneti kapocs között van sorosan beiktatva. A 13 bemeneti és a 15 kimeneti kapocs között a Cl főkapacitással párhuzamosan van a C2 kisegítő kapacitás és vele sorosan 17 kapcsolóelem beiktatva. A C2 kisegítő kapcitásból és a 17 kapcsolóelemből álló soros elemmel párhuzamosan 18 vezédő logikai elem van kapcsolva, amely a 17 kapcsolóelemmel van összekötve. A 14 bemeneti és a 16 kimeneti kapocs között közvetlenül elektromos kapcsolat van (1. ábra). A találmány szerinti tápegységben 17 kapcsolóelem bármilyen olyan eszköz lehet, amely képes szabályozható módon kis ellenállású áramutat biztosítani a 15 kimeneti kapocs és a C2 kisegítő kapacitás megfelelő sarka között, és így ezen keresztül a 13 bemeneti kapocsig. Ezzel a 18 vezérlő logikai elemből kapott jel alapján lehetővé válik a 16 kapcsolóelem váltása vezető és nem vezető állapot között. A megoldás lényegét úgy is kifejthetjük, hogy a 17 kapcsolóelem olyan aktív kapcsolóeszköz, amellyel az áram átfolyásának útja aktívan lezárható, miután az eszközt bekapcsolták. A 17 kapcsolóelem bekapcsolása és kikapcsolása közötti időtartam biztosítja a 11 terhelésre jutó áram és a 11 terhelés által felvett teljesítmény nagyságát. A 17 kapcsolóelem részére a nemkívánatos áramátfolyás elkerülésére, illetve az áram korlátozására a bekapcsolást előidéző jelet a 18 vezédő logikai elem akkor biztosítja, amikor a Cl főkapacitáson eső VI feszültség egyenlő és ily módon küszöböli ki a C2 kisegítő kapacitás és a Cl főkapacitás közötti bármiféle áramátfolyás. A találmány szerinti tápegység egy előnyös kiviteli alakja (2. ábra) a 17 kapcsolóelem 19 és 20 térvezérlésű tranzisztorokat (FET) tartalmaz. A két térvezérlésű tranzisztor SÍ és S2 forráselektródjaikkal vannak összekapcsolva és parazita áramaik rövidrezárására SÍ és S2 forráselektródjaik és nyelőelektródjaik között egy-egy Dl, D2 diódával vannak ellátva, amelyek anódjaikkal a forráselcktródokia vannak vezetve. A 19 és 20 térvezérlésű tranzisztorok G1 és G2 kapuelektródjai 22 közös pontra vaunak vezetve és ennek megfelelően biztosítható nagyjából 20 egyidejű be- és kikapcsolásuk Erre a célra előnyösen T fototranzisztor szolgál, amely C kollektorán keresztül 23 közös pontra csatlakozik, E emit terével a 22 közös pontra van vezetve, és vezető állapotba a 18 vezérlő logikai elem LED-diódájátó! a T fototrannc zisztor C kollektora és B bázisa közötti átmenetre S-'J eső fény hatására kerül. A kapcsolás C3 kapacitást és Z1 Zener-diódát tartalmaz, amelyek a 21 és 23 közös pont között vannak beiktatva. Ezeken túl RÍ ellenállás van a 21 és 22, R2 ellenállás a 23 és 24 közös pontok között, továbbá a 24 közös pontra D3 és D4 30 diódák csatlakoznak, amelyek a 13 bemeneti és a 15 kimeneti kapocs között vannak beiktatva, mégpedig oly módon, hogy ellenkező irányba vezessenek. A 3. ábrán a 18 vezérlő logikai elem egy előnyös kiviteli alakjának kapcsolási vázlata látható, amelyben a 13 bemeneti kapocsra csatlakoztatva D5, D6, D7 35 és D8 diódák vannak két ágban elrendezve oly módon, hogy kimenetűk a 15 kimeneti kapocsra van csatlakoztatva, míg áganként a két-két dióda vezetési iránya ellenkező. A D5 és D7 dióda között 31, a D6 és D8 dióda között 30 közös pont van. A 31 és 32 közös pont között LED fénykibocsátó dióda van elrendezve, míg R3 ellenállás 32 és 33 közös pontok között. A 34 műveleti erősítő, amely általában komparátor jellegű elem lehet, kimenetével a 33 közös pontra, mvertáló bemenetével 35 közös pontra, nern invertáló bemenetével 36 közös pontra van csatlakozóig tatva, és ez utóbbi R4 potenciométeren keresztül a 31 közös pontra van vezetve. Ez utóbbi a zérus-szintet határozza meg, míg 37 közös pontról lehet a pozitív tápfeszültséget nyerni. A 31 és 37 közös pont között Z2 Zener-dióda, C4 kapacitás és R4 potenciométer van elrendezve, míg az R4 potenciométer csú- 50 szóeleme a 36 közös pontra csatlakozik. A kapcsolásban 30 és 37 közös pont között R5 ellenállás van, a 30 és 35 közös pontok között pedig C5 kapacitás és R6 ellenállás. A 10 feszültségátalakító egység működésének megértéséhez célszerű a 18 vezérlő logikai elemnek a 3. 55 ábrán bemutatott kapcsolását alapul venni. A D5, D6, D7 és D8 diódák, mint az a technika állásába jól ismert, a 18 vezérlő logikai elem részére a váltakozó áramú tápfeszültség minden periódusa alatt egyenirányított feszültséget szolgáltat. A 12 váltakozóáramú feszültségforrás által szolgáltatott feszültség ciklu- 60 sainak pozitív és negatív értéktartományában az R6 3
