195898. lajstromszámú szabadalom • Közepes teljesítményű, kis csúcsáramú kapcsolóüzemű egyenfeszültség - egyenfeszültség-átalakító
1 195 898 2 A találmány tárgya közepes teljesítményű, kis csúcsáramú, egyenfeszültség-egyenfeszültség átalakító, amely a bemenő áram csúcsértékének viszonylag alacsony értéken történő tartására alkalmas, még a teljesítmény növelése esetén is. A találmány szerinti átalakító elsősorban a 20—40 Amper közötti fogyasztású kis számítógépekben használható előnyösen. Ismert megoldásként utalunk Ferenczy Ödön: „Félvezetős feszültségkapcsolók és kapcsoló üzemű tápegységek” című könyvében ismertetett kapcsolásokra. Ezek közül részletesebben két elterjedt, ismert megoldást ismertetünk. Az egyik megoldásnál két párhuzamosan kapcsolt tranzisztort alkalmaznak, amelyek közös pontról (bázis) kapják a vezérlést. Ennek következtében a két tranzisztor egyidőben nyit és az áramuknak összege lesz a bemenő áram csúcsértéke. Ugyanezen áram folyik át az induktivitáson is. A két tranzisztor paraméterei szórásának kiegyenlítése érdekében feltétlenül szükséges két soros ellenállás alkalmazása. Ennek a megoldásnak a hátrányai a következők: — a bemenő áram csúcsértéke nagy, mivel a két tranzisztor terhelése egy időpontban jelentkezik, — a nagy csúcsérték a pufferkapacitásnál is növeli a veszteségeket, — a két soros ellenálláson átfolyó áram is további jelentős veszteséget okoz, — ezen túlmenőleg két soros ellenállás egyedi gyártást igényel és ezért előállításuk költséges. A másik ismert megoldásnál az egyik tranzisztor megtakarítása érdekében egy bonyolult, kézitekercselésű induktivitásra van szükség, amely leágazással van ellátva. A két tekercsrész közötti „m” csatolási tényező nem érheti el az m=l értéket, és ez a körülmény szintén veszteségek forrása. További hátrányként jelentkezik a tekercsleágazáshoz kötött dióda, amely a nagy csúcsáram következtében jelentkező igénybevétel miatt szükséges. Az erre a célra szolgáló dióda csak tőkés importból szerezhető be. A találmány célul tűzte ki az ismert megoldások hiányosságainak megszüntetését, és olyan egyenfeszültség-egyenfeszültség átalakító létrehozását, amelynél — a csúcsáram értéke viszonylag alacsony, — akimeneti zajfrekvencia jól szűrhető, — az átalakító dinamikus tulajdonságai jók, — olcsóbb és hazai forrásból beszerezhető diódáik alkalmazhatók, — kismértékű és egyszerűen gyártható induktivitások használhatók, — kis kapacitású kondenzátorok alkalmazhatók. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy ha több vezérlőjelet alkalmazunk, amelyeknek a frekvenciája az ultrahangok alsó tartományába esik és a vezérlőjeleket fázisban periodikusan eltoljuk, továbbá a vezérlőjelek számával azonos számú tranzisztort, azonos számú energiatároló induktivitást és azonos számú diódát alkalmazunk, akkor a csúcsáram értéke viszonylag kicsi lesz, kisebb puffer, és szú'rőkondenzátor, egyszerűen gyártható kismértékű tekercsek, valamint hazai forrásból olcsón beszerezhető diódák és tranzisztorok alkalmazhatók. A vezérlőjelek számával arányosan megnő a kimenő áram frekvenciája, könnyebb a szűrése, s az átalakító dinamikus tulajdonságai javulnak. A találmány szerinti egyenfeszültség-egyenfeszültség átalakító tartalmaz „n” számú, ahol n ^ 2, tranzisztort, amelyeknek kollektora és pufferkapacitás egyik fegyverzete bemenő pontra, bázisa vezérlőáramkör vezérlőkimenetére, emittere dióda katódjára és induktivitás egyik végére, az induktivitás másik vége a vezérlőáramkör referencia bemenetére, a pufferkapacitás másik fegyverzete, a diódák anódja és szűrőkapacitás másik fegyverzete földpontra van kötve. Az egyenfeszültség-egyenfeszültség átalakítóra jellemző, hogy a vezérlőáramkör vezérlőkimeneteinek, a tranzisztoroknak, a diódáknak és az induktivitásoknak a száma megegyezik, a szűrőkapacitás egyik fegyverzete az induktivitások másik közösített végére és az átalakító kimenőpontjára csatlakozik. Az ismert és a találmány szerint megoldást rajzok alapján ismertetjük, melyek a következők: az 1. ábra az ismert egyidejűleg párhuzamosan vezérelt tranzisztorokból álló átalakítót, a 2. ábra az ismert, különleges tekercset tartalmazó átalakítót, a 3. ábra a találmány szerinti egyenfeszültség-egyenfeszültség átalakító kapcsolási rajzát, a 4. ábra a találmány szerinti átalakító vezérlőjeleinek és áramainak idődiagramját ábrázolja. Az 1. ábrán látható egyidejűleg párhuzamosan vezérelt tranzisztorokból álló átalakító jellemzője, hogy a TT1, TT2 első és második tranzisztorok párhuzamosan vannak kapcsolva és vezérlő VV1 pontról az öszszekötött bázison keresztül kapják a vezérlő jelet. Ennek következtében a TT1, TT2 első és második tranzisztor egyidőben nyit és az áramuknak az összege lesz az Ibe bemenő áram csúcsértéke. Ugyanezen Ibe bemenő áram folyik át az LL induktivitáson is. A TT1, TT2, első és második tranzisztor paraméterei szórásának kiegyenlítése érdekében feltétlenül szükséges a TT1, TT2 első és második tranzisztor enüttere és az LL induktivitás egyik vége közé egy-egy RR1, RR2 első és második soros ellenállás beiktatása. A 2. ábrán látható átalakítónál az egyik tranzisztor és a két soros ellenállás elhagyásra kerül, s a vezérlés a V0 ponton keresztül történik, amely a tranzisztor bázisával van összekötve. Az egyik tranzisztor elhagyása következtében egy bonyolult, kézitekercsélésíi L induktivitásra van szükség, amely leágazással van ellátva. Az L induktivitás leágazáshoz D dióda katódja van kötve, amely a nagy csúcsáram következtében jelentkező igénybevétel miatt szükséges. Ennek az igénynek a kielégítésére csak speciális tőkés importból beszerezhető drága dióda alkalmazható. Az L induktivitás két tekercs része között az ,,m" 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1
