152513. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés tranzisztoros áramkörök védelmére
5 152513 6 karakterisztika A—B szakaszán a stabilizátor stabil kimenő feszültséget (Ustab) szolgáltat, az előírt maximális terhelő áram (lmax ) értékéig. Nagyobb terhelés (kisebb terhelő ellenállás) esetén a kimenő áram megnő a csúcsáram (Ics ) értékéig (C pont), majd a terhelő ellenállás értékének további csökkentésére a kimenő áram csökken a rövidzárási áram (Irz ) értékéig (D pont), amely a maximális terhelő áram 10— 15%-a lehet, A 2. ábrán látható a találmány szerinti megoldás egy kiviteli formája. Az ismert áteresztő tranzisztoros stabilizátort az 5—6—11—12 tranzisztorok a 15 dióda, a 7—8—9—10—13—14—16 ellenállások és a 24 kondenzátor alkotják. A stabilizátorban bemenő feszültség negatív sarka az 1, pozitív sarka a 2 ponthoz van csatlakoztatva. A segédfeszültség negatív sarkát a 3, pozitív sarkát a 4 ponthoz kapcsoljuk. A stabilizált feszültséget a 25 és 26 pontok között nyerjük. A találmány szerinti túlterhelés és zárlat elleni védő áramkört a 20 tranzisztor a 19 dióda, a 18 fojtótekercs, a 16 és 21 ellenállások, valamint a 22 és 23 változtatható ellenállások alkotják. A stabilizátor normális üzemi állapotában az áteresztő tranzisztorkombináció (jelen kiviteli formában az 5 és 6 tranzisztorokból álló emitterkövető lánc) bemeneti feszültsége (17 pont) pozitívabb, mint a 20 tranzisztor kollektora, tehát a 19 dióda le van zárva és leválasztja a 20 visszaszabályozó tranzisztort a stabilizátorról és a stabilizátor a túlterhelés vagy zárlat ellen védő áramkörtől függetlenül működik. A 20 visszaszabályozó tranzisztor kollektorfeszültsége ekkor arányos a stabilizált kimenő feszültséggel, az arányossági tényezőt a 22 és 23, célszerűen változtatható ellenállások hányadosa szabja meg. Ez a feszültség a 20 tranzisztoron levő rendkívül erős negatív visszacsatolás miatt a 3 és 4 pontok közé kapcsolt segédfeszültség értékétől gyakorlatilag független. A terhelő áram növelésekor a 17 pont feszültsége egyre negatívabb lesz, minthogy megnő a 8 ellenálláson, valamint az 5 és 6 tranzisztorok emitter-bázis közén eső feszültség. Ha ez a feszültség eléri a 20 visszaszabályozó tranzisztor kollektorfeszültségét, a 19 dióda vezetni kezd és megakadályozza, hogy a 17 pont negatívabb legyen, vagyis a kimenő áram tovább nőjön. A 25 és 26 pontok közé kapcsolt terhelő ellenállás további csökkenésekor — minthogy az áram nem nőhet — a stabilizátor kimenő feszültsége fog csökkeni. Tekintettel arra, hogy a 20 visszaszabályozó tranzisztor kollektorfeszültsége ezzel arányos, az is csökkenni fog és a már vezető leválasztó 19 diódán keresztül csökkenti az 5 és 6 tranzisztorokból álló áteresztő tranzisztorkombináció bemenő feszültségét, és ezzel a kimenő áramot. Ennek eredménye az 1. ábrán látható U = f(I) karakterisztika. A 2. ábrán látható kiviteli formában az 5 és . 6 tranzisztorok emitter-bázis feszültsége hőmérsékletfüggésének hatását a 20 visszaszabélyozó tranzisztor emitterbázis feszültségének és a 19 leválasztó dióda nyitóirányú feszültségének hőmérsélcletfüggése kompenzálja. Ha az 5 és 6 tranzisztorok helyén más áteresztő tranzisztorkombináció van, pl. háromtagú emitterkövető lánc, akkor a három tranzisztor közül egynek a hőmérsékletfüggése nincs kobpenzálva, ami — figyelembe véve a 8 ellenálláson létrejövő negatív visszacsatolást — a csúcsáram és a rövidzárási áram kismértékű hőmérsékletfüggését okozza. Ez megszüntethető, ha a 19 leválasztó dióda helyén két sorbakapcsolt dióda van alkalmazva. A 3. ábrán látható a találmány szerinti védelemmel ellátott stabilizátor U = f(I) karakterisz^ tikája, és egy sorozat terhelő ellenállás munkaegyenese. Minthogy minden lehetséges munkaegyenes csak egy pontban metszi a karakterisztikát, a túlterhelés vagy rövidrezárás megszűnése után a helyes üzemállapot automatikusan visszaáll. Minthogy a túlterhelésvédő áramkör működésekor a leválasztó diódán áram folyik át, a diódával sorosan elhelyezett fojtótekercs késlelteti a túlterhelésvédelem működését. A fojtótekercs értékének megválasztásával a késleltetés mértéke beállítható. A késleltetés lehetővé teszi rövid idejű túlterhelések, tranziensek elviselését visszaszabályozás nélkül, ami megengedi, hogy a tápegység váltóáramot szolgáltasson akkor is, ha a maximális egyenáramot adja. Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsolási elrendezés tranzisztoros áramkörök, célszerűen stabilizátorok túlterhelés vagy zárlati áramok elleni védelmére, amelynek soros áteresztő tranzisztorral kialakított önmagában ismert feszültség stabilizátora van, azzal jelle^ mezve, hogy a feszültségstabilizátor áteresztő tranzisztorának vagy emitterkövető láncának vagy más áteresztő tranzisztorkombinációjának bemenősarka (17) leválasztó diódán (19) keresztül az erősítőt visszaszabályozó tranzisztor (20) kollektorára van csatlakoztatva, míg ugyanezen tranzisztor (20) emittere a stabilizátor szabályozott kimenősarkához (25) van kapcsolva; továbbá az említett tranzisztor (20) bázisa olyan feszültségosztó (22, 23) leágazásához van csatlakoztatva, amelynek egyik vége az említett tranzisztor (20) kollektorához, másik vége pedig a stabilizátor szabályozatlan kimenősarkához (26) van csatlakoztatva; az említett tranzisztor kollektora munkaellenálláson (21) keresztül van segédfeszültségforráshoz (3) vezetve. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a feszültségosztónak a visszaszabályozó tranzisztor (20) bázisa és kollektora között elrendezett, a rövidzárlati áramot meghatározó ellenállása (22), valamint a tranzisztor (20) bázisa és a stabilizátor szabályozatlan kimenő sarka (26) között elrendezett, a csúcsáramot meghatározó ellenállása (23) változtathatóan vannak kiképezve. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
