202688. lajstromszámú szabadalom • Teljesítményerősítő kapcsolási elrendezés
1 HU 202688 B 2 Az 1 reléáramkör tartalmaz egy 2 bemeneti áramkört és egy 3 teljesítmény áramkört, az utóbbi 3A inverterfokozatot és 3B teljesítményerősítő fokozatot foglal magában. A 2 bemeneti áramkörben van egy optoelektronikus 4 csatolókor, mely galvanikus szigetelést biztosít a C bemeneti kapocs, valamint az SÍ és S2 kimeneti kapcsok között, van benne továbbá egy komparátor áramkör, amely logikai igen-nem jelet ad a 4 csatolókör bemenetére. A komparátor áramkör tartalmaz egy NPN típusú bipoláris To tranzisztort, melynek bázisa RÍ ellenálláson keresztül rá van kötve a C bemeneti kapocsra, emittere földelve van, kollektora pedig csatlakoztatva van a 4 csatolókor egyik bemeneti kapcsára, a 4 csatolókor másik bementi kapcsa pedig R2 ellenálláson keresztül egy V+ tápfeszültségű tápforrásra van rákötve. A 4 csatolókor tartalmaz egy fényemittáló D6 diódát, amely közvetlenül a 4 csatolókor bemeneti kapcsai közé van kötve, egy fényérzékelő D7 diódát, amely csatlakoztatva van egy bipoláris NPN típusú T6 tranzisztor kollektora és bázisa közé, egy bipoláris NPN típusú T7 tranzisztort, amelynek bázisa a T6 tranzisztor emitteréhez van kötve. A T6 tranzisztor és a D7 dióda együtt egy fototranzisztor szerepét töltik be. Az optoelektronikus 4 csatolókor kimenete úgy van bekötve a 2 bemeneti áramkörbe, hogy a T6 és T7 tranzisztorok kollektorai és emitterei megfelelően össze vannak kötve egymással, és a közösített kollektorok soros RIO és R3 ellenállásokon keresztül egy maximális potenciálú 5 vezetékhez vannak csatlakoztatva, míg a közösített emitterek egy minimális potenciálú 6 vezetékhez vannak hozzákötve. Feszültségkorlátozó Dl Zener-dióda van az RIO és R3 ellenállások közös pontja és a minimális potenciálú 6 vezeték közé bekötve. A 2 bemeneti áramkör kimenetét a T6 és T7 tranzisztorok közösített kollektorai képezik. A 3A inverterfokozat magában foglal egy NPN típusú TI tranzisztort, amelynek bázisa hozzá van kötve a T6 és T7 tranzisztorok közösített kollektoraihoz, kollektora R4 ellenálláson keresztül a maximális potenciálú 5 vezetékhez, emittere pedig a minimális potenciálú 6 vezetékhez van csatlakoztatva. A TI tranzisztor kollektorára csatlakozik a 3B teljesítményerősítő fokozat. Ebben a 3B teljesítményerősítő fokozatban van egy 9 áramerősítő áramkör, egy 8 védőáramkör és egy 10 indító és feszültségosztó áramkör. A 9 áramerősítő áramkör 13 bemenete csatlakozik a 3A inverterfokozat kimenetéhez. Az ábrázolt kivitelben a 9 áramerősítő áramkör egyetlen NPN típusú T2 tranzisztort foglal magában, amelynek bázisa képezi a 13 bemenetet, emittere D3 diódán keresztül a minimális potenciálú 6 vezetékre van rákapcsolva, hogy 0,6 V-tal magasabb potenciálon legyen mint amilyen ennek a 6 vezetéknek a potenciálja, kollektora pedig a 8 védőáramkört alkotó N csatomájú térvezérlésű T3 tranzisztor fonráselektródjához van kapcsolva. A T3 tranzisztor kapuelektródja képezi a 8 védőáramkör 12 vezérlőbemenetét, nyelőelektródja soros R7 és R9 ellenálláson át az 5 vezetékhez van csatlakoztatva. Az egymással sorbakapcsolt 9 áramerősítő áramkörrel és 8 védőáramkörrel párhuzamosan van kapcsolva a 10 indító és feszültségosztó áramkör, amelyben a maximális potenciálú vezetéktől a minimális potenciálú 6 vezeték felé haladva van egy R6 ellenállás, amely az 5 vezeték, valamint a T2 és T3 tranzisztorok közös 14 pontja közé csatlakozik, egy D2 Zener-dióda, amely feszültségérzékelő elemet képez a közös 14 pont és a 12 vezérlőbemenetközött, és egy R5 ellenállás, amely a 12 vezérlőbemenet és a T2 tranzisztor emittere közé van kapcsolva, amely emitter a D3 diódán keresztül kapcsolódik a 6 vezetékhez. Látható, hogy a T3 tranzisztort, azaz a 8 védőárainkon, a 10 indító és feszültségosztó áramkör vezérli a 14 pont potenciáljának megfelelően. A sorbakötött 9 áramerősítő áramkör és 8 védőáramkor vezérel egy további áramerősítő áramkört, amely két ellentétes, PNP és NPN típusú T4 és T5 tranzisztorból van kiképezve kaszkád kötésben. A T4 tranzisztor bázisa az R7 és R9 ellenállások közös pontjára, emittere a maximális potenciálú 5 vezetékhez, kollektora pdeig R8 ellenálláson keresztül a minimális potenciálú 6 vezetékhez csatlakozik. A T5 tranzisztor bázisa a T4 tranzisztor kollektorához, kollektora a maximális potenciálú 5 vezetékhez, emittere pedig a minimális potenciálú 6 vezetékhez van kapcsolva. Egy D5 Zener-dióda, amely feszültségkorlátozó elemet képez, van kötve a T5 tranzisztor kollektora és emittere közé. Az SÍ kimeneti kapocs és a maximális potenciálú 5 vezeték közé egy D4 dióda van beiktatva, hogy megakadályozza az áram áthaladását a maximális potenciálú 5 vezetéktől az SÍ kimeneti kapocs felé. Az S2 kimeneti kapocs közvetlenül csatlakozik a minimális potenciálú 6 vezetékhez. Egy konkrét példakénti megvalósításnál a 4 csatolókör egy 6N139 típusszámú integrált áramkör (nagy bemeneti érzékenység); a Dl és D2 Zener-diódák 5,1 V-osak; a D4 dióda 1N4007 típusszámú; a D5 Zener-dióda 80 V-os; a TI és T2 tranzisztorok 2N930 típusszámúak (45 V-os határfeszültség); a T3 tranzisztor 2N4338 típusszámú (50 V-os határfeszültség és 1 V alatti maradékfeszültség); a T4 tranzisztor 2N4920 típusszámú; a T5 tranzisztor 2N4923 típusszámú; az R3, RIO és R6 ellenállások értéke 1 MÍ2; az R4 ellenállás értéke 2 Mfí; az R5 ellenállás értéke 820 k£2; az R7 ellenállás értéke 100 Q; az R8 ellenállás értéke 10 kQ; az R9 ellenállás értéke 100 kí2. Az 1. ábra szerinti áramkör a fent megadott alkatrészekkel lehetővé teszi jelentős teljesítmény (70 V-300 mA) vezérlését körülbelül 100 |iA vezérlő árammal, azaz 1 mW-nál kisebb vezérlő teljesítménnyel. A találmány szerinti teljesítményerősítő kapcsolási elrendezés lehetőséget ad jóval nagyobb. feszültség melletti áramkapcsolásra, mint a 4 csatolókör, a TI tranzisztor és főleg a T2 és T3 tranzisztorok számára által megengedett maximális feszültség." Az 1. ábra szerinti statikus reléáramkör alkalmas arra, hogy választ adjon a C bemeneti kapocsra ráadott vezérlő logikai jelekre, amelyek pozitív vagy nulla potenciálkülönbségnek felelnek meg a C bemeneti kapocs és a föld között. Amikor a C bemeneti kapocs olyan potenciálon van, amely egy meghatározott értékkel pozitívabb földnél, a To tranzisztor vezet és a fényemittáló D6 dióda fotonokat bocsát ki a fényérzékelő D7 dióda felé. Figyelembe véve a D7 dióda bekötését, a T6 tranzisztor vezet. A Dl Zener-diódának az a feladata, hogy korlá5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
