155963. lajstromszámú szabadalom • Feszültségátalakító és hőmérsékletszabályozó Peltier hűtőelemekhez

155963 Az ábrán Tl-gyel jelölt egy, vagy több párhuzamosan kapcsolt tranzisztor kollektorkörében LP fojtótekerccsel sorba van kötve a PE hűtőelem; ez utóbbival párhuzamosan kapcsolt 02 kondenzátor a hűtőelemen átfolyó áram váltakozó komponensét csökkenti a megengedhető értékre. A tápfeszültség bekapcsolásakor Cl kondenzátor töltődik, s amikor ez akkora lesz, mint az E2 dióda, valamint a tranzisztor bázisköri nyitóirányú feszültségének összege, akkor a tranzisztor nyit, s az LP tekercsben, illetve a vele sorbakötött hűtőelemen áram folyik. Az LSI (fojtó szekunder) tekercsben indukált feszültség hozzáadódik a Cl kondenzátor feszültségéhez (pozitív visszacsatolás), így a nyitás hirtelen, meredek impulzus homlokot biztosítva következik be. A nyitás időtartama alatt a kondenzátor kisül, s amikor a TI báziskörében levő összes feszültség akkorára csökken, mint amekkora az E2 dióda és a tranzisztor bázisköri nyitóirányú feszültsége, a tranzisztor lezár. Mivel ekkor az LSI tekercsben indukált feszültség az előbbihez képest megfordul (mert LP-ben az áram csökkenni kezd), •cl Zell clo hirtelen következik be. A nyitási és zárási időtartamot, illetve ezek viszonyát az R'l és R2 ellenállással lehet változtatni. RÍ növelésével a zárási időtartam növekszik (mert az RÍ Cl töltési időállandó növekszik), ugyaniakkor a frekvencia csökken, R2 növelésével a nyitási időtartam növekszik. El diódának az a feladata, hogy Cl kondenzátor ne a végfokozaton, hanem a tranzisztor báziskörén keresztül tudjon csak kisülni. E3 diódán folyik át az áram a tranzisztor zárt állapotában. A 2. fokozat az áramstabilizáló áramkör. Ebből a célból az 1. ábrán Rl-el jelölt ellenállást két párhuzamosan kapcsolt részre bontjuk (2. ábra Rl,l—Rli2) úgy, hogy Rill R12. legyen. Ha T2 tranzisztor zárt állapotban van, akkor E4 dióda vezet és Rll Cl határozza meg a töltési időállandót. T2 nyitott állapotában E4 dióda zár és a töltési időállandót RÍ2 Cl határozza meg. T2 tranzisztor (bázisáramtól függően bármilyen közbenső állapot is lehetséges, így a hűtőáram folyamatosan változtatható. T2 bázisárama Ut tápfeszültségtől függ. Ha ez növekszik, akkor az R7—R8—R9 osztólánc R7 ellenállásán növekszik a feszültségesés; Zl Zener dióda, T2 bázisáraima és RÍ Ol időállandó növekszik és a hűtőáram csökken. Az osztólánc megfelelő megválasztásával elérhető, hogy az Ut feszültség változásától függetlenül a hűtőáram gyakorlatilag változatlan maradjon. A 3. fokozat {3. ábra) a hőmérsékletszabályozó áramkör. Amikor a hűtött tér hőmérséklete eléri az előírt értéket, a ,2. ábrán R7 ellenálláson akkora feszültséget hoz létre a hőmérsékletszabályozó áramkör, mint a Zl Zener dióda nyitó feszültsége, a T2 tranzisztor nyit és a 5 töltési időállandó R12 Cl értékre növekszik, a hűtőáram pedig csökken. A Th termisztoron ,a feszültségesés attól függ, mekkora a termisztor hőmérséklete. A termisztor a hűtött térben lévén, a hőmérséklet csök-10 kenésével ellenállása és így a ráeső feszültség is növekszik. Amikor ez eléri a Zl Zener dióda (2. ábra) és az E5 dióda nyitóirányú feszültségeinek, valamint az LS2 (fojtó szekunder) tekercsben indukált feszültségek összegét, a T2 15 tranzisztor nyit, a hűtőáram csökken. Mivel a hűtőáram csökkenésével az LS2-,ben indukált feszültség is csökken, így LS2 megfelelő feszültségirányra történő bekötése esetén a szabályozó kör érzékenysége növekszik. A hőmér-20 sékletszabályozó áramkör zárt szabályozó rendszer. A Th termisztor egészen kis hőmérsékletváltozásra bekövetkező ellenállásváltozására T2 tranzisztor nyitott állapotból zárt állapotba kerül, illetve az érzékenység megfelelő beállításá-25 val az átmenet folyamatossá válik. E2 diódának az a feladata, hogy a Th termisztor ellenállása — amely jóval kisebb, mint R7 — ne söntölje R7 ellenállást; különben az áramstabilizáló fokozat nem tudná feladatát 30 ellátni. Z2 Zener dióda stabilizálja a Th termisztor tápfeszültségét; enélkül a hőmérsékletszabályozó a tápfeszültségtől függő hőmérsékletre szabályozna. A kívánt hőmérséklet P potenciométerrel állítható be. 35 A teljes kapcsolást a 4. ábra mutatja. Szabadalmi igénypontok: 40 1. Feszültségátalakító kapcsolás különösen Peltier elemekhez, azzal jellemezve, hogy egy erősítő eleme célszerűen félvezető erősítő eleme, ezzel sorbakötött többtekercsű fojtótekercse van, amely fojtótekercsnek egyik tekercse 45 az erősítő elem vezérlő áramkörébe van kötve, továbbá hogy az erősítő teljesítményköréből a vezérlőkörbe vezető legalább egy reaktív elemet tartalmazó impedanciája van. 50 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli változata azzal jellemezve, hagy a terhelő impedancia, különösen Peltier elem, a négyszögimpulzus generátor kimenő áramkörében fojtótekerccsel van sorba kötve. 55 3. Az 1. vagy .2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli változata azzal jellemezve, hogy a négyszögimpulzus generátor vezérlőkörébe hőmérséklettől függő impedancia van kötve. 1 rajz, 4 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 6908388. Zrínyi (T) Nyomda, Budapest v., Balassi Bálint utca 21—23. 2