153381. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés kapcsolóüzemű tranzisztoros erősítők túlterhelés és zárlat elleni védelmére

153381 teljesítményének rohamos megnövekedése árán —• áramkorlátozó hatást kezd kifejteni. Emiatt az emitteráram esetleg egyáltalán el sem éri azt az értéket, amelynél a védelem megszólalna, és a végtranzisztor tönkremegy. Ezt a ne- 5 hézséget csak a végtranziszitar igen erős túlvezérlésével lehet áthidalni, aimi — a növekvő emitterárammal csökkenő áramerősítésre való tekintettel — az áramerősítő kaszkád tranzisztor és az előfokozat nagymértékű túlmérétezé- 10 sét teszi szükségessé. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnél a tranzisztorparaméterek szórásainak, ezen keresztül a környezeti hőmérséklet ingadozásának a 'hatása elbanyagolibató. A végfokozat és az 15 előfokiozat kollektorpontjai közé kapcsolt hibaérzékelő hálózat leágazásának feszültsége ugyanis gyakorlatilag független a környezeti hőmérséklettől, a trainzisztorparaméterek változásától és a végfokozat terhelésétől mindaddig, 20 amíg a végtranzisztor bázisárama elég nagy ahhoz, hogy az éppen folyó terhélőáraim mellett a végtranzisztort telítésig vezérelje. A terhettőáraim. további növekedése esetén viszont a hibaérzékelő hálózat leágazásának feszültsége 25 hirtelen és nagymértékben megnő, tehát biztosan átbillenti a két stabil állapotú beavatkozó elemiét akkor is, ha annak megszólalási feszültsége viszonylag nagymiértékben változhat és a: végtranzisztort kellő időben kikapcsolja. £0 Ezen előnyös tulajdonsága mellett a találmány \ szerinti kapcsolási elrendezés viszonylag egyszerű és olcsó, mert a teljesátménytrainzisztorók zárlatvédelméhez armigyis mindig szükséges két stabil állapotú beavatkozó elemen kívül lénye- íö gében csak két diódát, két ellenállást és egy kondenzátort tartalmaz és ezen egyszerű eszközök felihasználásával éppen a nehéz üzemi körülmények között dolgozó teljesítményerősítők védelmét oldja meg kielégítő biztonsággal. 40 A találmányt rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés példafcénti kiviteli alakja, amelynél • az 1 végfokozat bázisa közvetlenül csatlakozik 45 a 3 előfokozat kollektorához, továbbá amelynél a 3 előfokozat bemenetére logikai „VAGY" funkciót megvalósító kapuáramkiör van kötve. A 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés másik példakénti kiviteli alakja, 50 amelynél az 1 végfokozat bázisa áramerősítő kaszkád taamzisztoron keresztül közvetve csatlakozik a 3 előfokozat kollektorához. A 3l ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés változata, amelynél a 3 előfokiozat 55 elé 8 további előfokozat van iktatva, továbbá atmelynél a, 8 további előfokozat bemíenetére logikai „ES" funkciót megvalósító kapuáramkör csatlakozik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek 60 az 1. ábra szerinti kiviteli alakjánál a- végtranzisztorból, bázisosztóból és védődiódából álló 1 végfokozat L induktivitást, R ellenállást és VD védődiódát, tartalmazó. 2 terhelő áramkörre van rákapcsolva. A végfokozat vezérlése a tranzisz- & torból, bázisosztóból és munkaellenáilásból álló 3 éiőfdkozat kollefctorpó'ntijáról történik, az 1 végfokozat a 3 előfokozat tranzisztora tehát egymáshoz képest ellenfázisban működik: ha a 3 előfokozat tranzisztora zárt, az 1 végfokozat tranzisztora nyitott és megfordítva. Az erősítő kikapcsolt állapotát az jellemzi, hogy az 1 végfokozat kolléktorpöntján a tápfeszültség, míg az élőfokozat fcolléfctiorpontján gyakorlatilag 0 feszültség mérhető. Ebben az állapotban áraim folyik a két kollektorpont közé kapcsolt — ellentétes polaritással sorbaikapcsolt Dl és 152 diódákból és az egyes diódákkal párhuzamosam kapcsolt RÍ és R2 ellénáillásofcból álló — 4 hibaérzékelő hálózat í)2 diódáján és RÍ ellenállásán át a 3 előfokozat kollektorpontjából az 1 végfokozat köBektorpontjába. Minthogy pedig' a D2 dióda' feszüitségésése elhanyagolható, a 4 iMbaérzékelő :hálózat leágazása — az a pont, ahol mind a Dl és D2 dióda, mind az RÍ és R2 ellenállás egymással össze van kötve — gyakorlatilag ö feszültségű. Az erősítő 'bekapcsolt állapotát normális körülmények között az jellemezi, hogy az 1 végfokozat kollektorpontjián 0 feszültség, a 3 előfokozat kolléktorpöntján ettől jelentősen különböző — a rajzólt polaritások, tehát p-n-p tranzisztorok esetén —, nagy negatív feszültség mérhető. Ebben az állapotban áram folyik a 4 híbaérzékielő hálózat Dl diódáján és R2 ellenállásán át az 1 végfokozat fcolíektoifpontjából a 3 előfokozat kollektorpontjába, és a Dl dióda, elhanyagolható feszültségesése miatt a 4 hibaérzékelő hálózat leágazása ismét gyakorlatilag 0 feszültségű. , Az erősítő bekapcsolt állapotában fennálló túlterhelést vagy zárlatot az jellemzi, hogy a 3 előfokozat kolléktorpöntján nagy negatív feszültség mérhető, ugyanakkor azonban az 1 végfokozat fcolléktorpantj:ának feszültsége is — éppen a túlterhelés, ÍH. zárlat következtében — jelentós értékű, esetleg éppen a tápfeszültséggel azonos. A 4 hibaérzékelő hálózaton át folyó áraim iránya 'mindenesetre attól függ, hogy melyik kollektorpont feszültsége nagyobb és a hibaérzékelő hálózat leágazásának feszültsége gyakorlatilag a kiét kiollektorpontoin mérhető feszültségek közül a kisebbikkel azonos, zérustól tóhát mindenképpen jelentősen különbözik. A 4 hibaérzékélő hálózat leágazásán mérhető feszültség jelentős emelkedése tehát jól definiálja a túlterhelés vagy zárlat fennállását, azaz a védelem beavatkozásának szükségességét. A 4 hibaérzékélő hálózat leágazásával kétstabil^állapotü 5 beavatkozó elem egyik bemenetét kötjük össze. Ugyanezen 5 beavatkozó elemnek azt a kimenetét, amely a felhasznált bemenettel azonos fázisú kimenőjelet ad, logikai ,<VAGY" funkciót megvalósító 6 kapuáramkör egyik bemíenetére kötjük. A 6 kapuáramkör kimenete a 3 előfokozat bemenőpontjára van kötve. A 6 kapuáramkör másik bemenetién- keresztül történik az erősítő vezérlése. Tételezzük fel, hogy a két-stabil-állapotú 5 3