202336. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés programvezérelt DC/AC átalakításhoz, előnyösen szünetmentes áramforrás
3 HU 202 336 B 4 egység kristályvezérelt oszcillátort tartalmaz, melynek kimenete mikroprocesszor vezérlő bemenetelre csatlakozik, míg a mikroprocesszor jelbemeneteire egyrészt memória áramkör csatlakozik, a mikroprocesszor másrészt szinkron áramkörhöz kapcsolódó analóg-digitál átalakítóval van kétirányú összeköttetésben, az analógdigitál átalakító hibajel bemenetéire a hibajelző áramkör kimenetei kapcsolódnak, míg a mikroprocesszor kimenetei multiplexer áramkörön keresztül a többfokozatú kapcsolóegységgel állnak összeköttetésben. A találmány többfázisú szünetmentes áramforrásként történő felhasználása esetén előnyös kiviteli alak, amelynél legalább két azonos felépítésű többfokozatú kapcsolóegységből, transzformátorból és szűrőegységből álló áramkört közös programvezérlő egységgel, hibajelző áramkörrel, valamint közös DC áramforrással kapcsolunk össze. A találmányt a továbbiakban részletesen rajzokon feltüntetett példaképpeni kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést egy lehetséges egyfázisú kialakítás esetén, a 2. ábra a többfázisú kapcsolóegység példaképpeni megvalósítását, a 3. ábra a 2. ábra szerinti megvalósítás által létrehozott primer oldali jelalakot, a 4. ábra a programvezérlő egység egy példaképpeni kialakítását, az 5. ábra pedig a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy lehetséges háromfázisú kialakítását 6. ábra a 3 többfokozatú kapcsolóegység egy példaképpeni áramköri elrendezését, a 7. ábra a 7 programvezérlő egység részét képező példaképpeni nyitott kollektoros kapuáramkört szemlélteti. Az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy lehetséges példaképpeni kialakításának blokkvázlata látható, amely egyfázisú feszültség szünetmentes biztosítására szolgál. Az 1 AC/DC tápegység egy hálózati tápegység lehet, pl. akkumulátortöltő, a hozzá kapcsolódó 2 DC energiatárolós áramforrás pedig célszerűen akkumulátor (telep). A 2 DC energiatárolós áramforrás kimenetéhez a 3 többfokozatú kapcsolóegység jelbemenetei csatlakoznak. A 3 többfokozatú kapcsolóegység vezérlő bemenetéire 7 programvezérlő egység kimenetei vannak kötve. A jelen példaképpeni kialakításnál a 3 többfokozatú kapcsolóegységhez kötött visszacsatoló áramkör a 6 mérő és szabályozó egységből áll, amelynek mérőbemeneteihez a 3 többfokozatú kapcsolóegység kimenetei vannak kötve. A 6 mérő és szabályozó egység szabályozó bemenetelre a kapcsolási elrendezés kimenete(i) csatlakoznának), míg kimenetei a 8 hibajelző és a 7 programvezérlő egységen keresztül állnak összeköttetésben a 3 többfokozatú kapcsolóegységgel. A 3 többfokozatú kapcsolóegység kimenetei a 4 transzformátor egy-egy primer oldali megcsapolásával vannak összekötve. A kapcsolási elrendezés kimenetét közvetlenül a 4 transzformátor szekunder tekercse, vagy az ahhoz csatlakozó 5 szűrőegység alkotja. A 4 transzformátor úgy van kialakítva, hogy adott esetben k középmegcsapolással rendelkezik és ezen kívül a 3 többfokozatú kapcsolóegységben levő kapcsolóelemek számával azonos számú primeroldali megcsapolással rendelkezik, mint ahogy ez a 2. ábrán bemutatásra került. A 3 többfokozatú kapcsolóegységben, a k középmegcsapolás egyik oldalán elrendezett kapcsolóelemek a vezérlés folytán rendre párokat alkotnak a k középmegcsapolás másik oldalán levő megcsapoláshoz csatlakozó kapcsolóelemekkel és ilyen módon vannak kialakítva az a-e, a b-f, a c-g és d-h kapcsolóelem párok, melyeknek jelbemenetei a 2 DC energiatárolós áramforrás kimeneteihez, vezérlő bemeneteik pedig a 7 programvezérlő egység kimeneteihez vannak kötve. Az a-e, b-f,... kapcsolóelem párok elemeinek kimenete a 4 transzformátor egy-egy célszerűen azonos menetszámú megcsapoláshoz csatlakozik és a vezérlő bemenetekre pedig a 7 programvezérlő egység 180 *-os fáziseltolású és ellentétes polaritást biztosító kimenetei vannak kötve a kívánt jelalak elérése érdekében. Szimmetrikus jelalak célszerűen úgy érhető el, hogy az a-e, b-f, ... stb. kapcsolóelem párok, elemeiként azonos kapcsolóelemeket választunk. A kapcsolóelemek lehetnek tranzisztorok, FET-kapcsolók, illetve elvileg bármilyen vezérelhető kapcsolók. A 6. ábrán a 3 többfokozatú kapcsolóegység egy konkrét, tranzisztoros kapcsoló elemekkel felépített áramköri sémáját tüntettük fel. Ezen példaképpeni áramköri megoldásnál a kapcsolóelemek hűtőboidára vannak építve. A kapcsoló T1-T8 tranzisztorok és Dl- D8 diódák a rendre a 2. ábra szerinti a-d és e-h kapcsolóelem pároknak felelnek meg. A 4 transzformátor k középmegcsapolástól kiindulva sorrendben a T4-T1 tranzisztorokkal kapcsolatban álló D4-D1 diódák szolgálnak a példaképpeni 24 V-os egyenfeszültségű jel pozitív félhullámának, a T5-T8 tranzisztorok és a kollektorukhoz csatolt D5-D8 diódák pedig a negatív félhullám 6 V-os lépcsőnkénti előállítására. A 7 program vezérlő egység a középmegcsapolás által rögzített 0 ponthoz viszonyítva a jelen áramkörnél a T4 tranzisztor bázisán keresztül vezérli az első + 6 V-os feszültségugrás kapcsolását, majd a kívánt frekvenciától függő időközönként sorra vezérli a T3, a T2 és TI tranzisztor áteresztését és lezárását 6 V-os lépcsőket képezve, míg eljut a feszültség értéke a 24 V-ig és a kapcsolás folytatódik - szintén 6 V-onként csökkentve a feszültséget - és ezzel a pozitív félhullám leszálló ágát hozzuk létre. A negatív félhullám létrehozása teljesen analóg módon a T5-T8 tranzisztorok és kollektronokhoz kapcsolódó D5-D8 diódák segítségével történik. A programvezérlő egység egy lehetséges áramköri elrendezését a 4. ábrán látható blokkvázlat alapján ismertetjük. A vezérlőjeleket egy megfelelő szoftver ellátottságú, pP mikroprocesszor bocsátja ki. A pP mikroprocesszor részére a stabil időalapot az O kristályoszcillátor szolgáltatja. A vezérlőprogramokat a pP mikroprocesszorhoz csatlakozó M memóriaáramkör tárolja. A pP mikroprocesszor kétirányú kapcsolatban áll egy S szinkronáramkörhöz csatlakozó K A/D átalakítóval, amelynek hibajel bemenetéire csatlakoznak a 8 hibajelző áramkör kimenetei. A pP vezérlő kimenetei az MP multiplexeren keresztül állnak összeköttetésben a 3 többfokozatú kapcsolóegység egyes kapcsolóelemeinek vezérlő bemenetével. Két- vagy többfázisú szünetmentes áramforrás alakítható ki a találmány szerint oly módon, hogy legalább két azonos felépítésű, egymástól a jelbemenetek és kimenetek tekintetében galvanikusan elválasztott 3 többfokozatú kapcsolóegységből, 4 transzformátorból és 5 szűrőegységből álló áramkört közös 7 program vezérlő egy5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
