153156. lajstromszámú szabadalom • Áteresztő típusú stabilizált egyenfeszültség-forrás és az általa kiszolgált berendezések védelmére és üzemi feltételeinek biztosítására szolgáló áramköri elrendezés
3 Az olvadó biztosító kiolvadása előtt a túláram következtében az áteresztő . elemek tönkremehetnek. A relés túláramvédelem szintén, régóta ismert. Hibája a viszonylag lassú működés, valamint 5 az, hogy dinamikus túlterhelések ellen nem nyújt» kellő védelmet. : Ezeknél korszerűbbek azok a megoldások, amelyek a tápfeszültségforrás védelmét elektronikus úton biztosítják. Ezek közül legáltalá- 10 nosabb a Zener-diódás áramkorlátozás, valamint az áramérzékelésen alapuló tranzisztoros áramkorlátozó. A Zener-diódás megoldás dinamikusan nem kellően gyors. Az áramérzékeléses tranzisztoros áramkorlátozás, illetve kimenő 15 feszültségleszabályozás körébe tartozó "egyik ismert megoldás (Siemens Schaltbeispiele 1960) hatásában kielégítő védelmet nyújt túlterheléssel és rövidzárlattal szemben. Bistabil multivibrator alkalmazásával eléri, hogy a leszabá- 20 lyozást kiváltó túláram felléptével a kimenő feszültséget, (illetve az áteresztő részt) lekapcsolja és mindaddig lekapcsolva tartja, amíg a külön indító kapcsolóval az újra indítás meg nem történik. 25 Egy másik ismert megoldás a 151.115 1. sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett elrendezés a túlterhelés idejéig leszabályozza a kimenetet, azonban a túl áramot előidéző ok (túlterhelés) megszűntével visszaállítja a kimenő 30 feszültséget. Mind a két fent említett megoldás alkalmas arra, hogy a stabilizált tápegységet megvédje a kimenő pontjain jelentkező káros nagyságú túlterhelés (túláram) hatásától. Ezért az említett 35 magyar szabadalmi leírásban szereplő megoldás a túláram fennállása, illetve az azt előidéző ok fennállása esetén, a Siemens megoldása pedig a túláram fellépésétől kezdve folyamatosan leszabályozva tartja a tápegység kimenő feszült- 40 ségét. Itt kell még megemlíteni a magyar szabadatom szerinti elrendezés olyan jellegű hibáját, hogy esetleges időszaki túlterhelések (zárlat) esetén szabályosan vagy szabálytalan időközönként ki fog kapcsolódni a kimenő feszült- 45 ség.. Automatikai rendszer tápfeszültséggel való ellátásához'* a fenti módon biztosított tápegységek nem megfelelőek. Ha az említett bármelyik megoldású túláram védelemmel ellátott táp- 50 egységet alkalmazunk, a következő hiányosságok;, illetve problémák lépnek fel: Ha az automatikai rendszer működéséhez szükséges, általában minimálisan 2 vagy 3 feszültség mindegyikét az említett megoldások 55 szerint védett tápegység szolgáltatja, akkor például germánium tranzisztorokból felépített áramkörök esetén a pozitív előfeszítést létrehozó tápegységre helyezett túlterhelés esetén a tápegység-védelem eme tápegység kimenő fe- 60 szültségét lesziábályozza. Ezzel megszűnik a rendszerben a pozitív előfeszültség és különösen a, szobahőfoknál nagyobb környezeti hőmérséklet, vagy nagyobb disszipációjú tranzisztoros áramkörök esetén ezen áramkörök, ezzel együtt 35 4 pedig az egész rendszer meghibásodásához vezethet. Ezen túlmenően a magyar szabadalom szerinti megoldás alkalmazása esetén a túlterhelés megszűntével visszakapcsolja a feszültséget és a közben esetleg meghibásodott rendszer tovább fog üzemelni, de természetesen helytelenül. Így lehetőség sincs esetleg arra, hogy a felügyelő személy a' hibát gyorsan és biztosan felismerje. A Siemens szerinti megoldásnál az áramkör és a rendszer egyetlen tápfeszültség kimaradása esetén meghibásodhat, de a kezelő személy legalább biztonsággal észreveszi, hogy baj van. Egyik megoldásnál sincs azonban biztosítva, hogy egy tápfeszültség (forrás) leszabályozása a többi tápfeszültség leszabályozását is maga után vonja. Ebben az esetben ugyanis az áramkörök nemcsak hogy nem működhetnek hibásan, de hibájukat is föltétlen ki kell küszöbölni. Továbbá egyik megoldás sem biztosítja,, hogy a leszabályozás necsak -akkor valósuljon meg, ha olyan terhelés (túlterhelés) • lép fel, amely a tápegységet tönkreteheti, hanem akkor is, ha a tápegység hibája miatt az áramkör nem a megfelelő nagyságú feszültséget kapná. Ez ugyanis az áramkörök, illetve az ezekből felépített rendszer helytelen működését eredményezheti. Biztosítani kell tehát azt, hogy az automatikai rendszert kiszolgáló tápegység a túlterhelés, -illetve rövidzár esetén túlmenően akkor is leszabályozza a rendszert kiszolgáló valamennyi tápfeszültségforrás kimenetét, ha valamely tápfeszültségforrás meghibásodásából kifolyólag nem a megfelelő nagyságú feszültséget szolgáltatja. Nagyobb automatikai rendszerek esetén lehetséges, hogy a berendezés egyes' részeit külön tápegység rendszerek látják el feszültséggel. Tehát azonos nagyságú feszültséget, vagy feszültségeket a berendezés különböző' részei számára külön tápegységek, illetve tápegységrendszerek szolgáltatják. Egy tápegység,, illetve egy tápegységrendszer hibája, illetve túlterhelődése esetén a működésben hiba léphet fel. Ilyenkor természetesen biztosítani kell azt, hogy a hibás tápegység, vagy tápegységrendszer' leszabályozása magával vonja a többi, a rendszer egyéb részeit feszültséggel ellátó tápegység vagy tápegységrendszer leszabályozását. Tehát bármely, a berendezés működését zavaró feszültséghiba, illetve tápegység túlterhelését okozó hiba esetén az egész berendezést ki kell kapcsolni, feszültségmentesíténi kell. Előnyösebb, ha a rendszer inkább leáll és egyáltalán nem működik, semhogy hibásan működjék és ezzel az automatikai rendszer által kiszolgált helyeken üzemzavart, illetve hibás működést okozzon. Ezen hibákat kiküszöböli, valamint a felsorolt követelményeket teljesíti a találmány szerinti megoldás. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés feszültségosztókat, VAGY-kaput, valamint , segédtápfeszültség-forrást tartalmaz és a stabilizált tápegység kimenő feszültségének az előre 9