165536. lajstromszámú szabadalom • Feszültségátalakító

165536 megoldás az előző két megoldás egyesítése (öszszegző, vagy Villard-kapcsolás néven). Jgy az ; előző megoldások előnyeit, de hátrányait is egyesíti. Az ellenütemű átalakítók alapvetően két cso- 5 portba oszthatók: Egyrészt olyan kapcsolási elrendezések, melyek tulajdonképpen egy keresztcsatolású multivibrátorból állnak, mely négyszög-jellel hajt meg egy középmegcsapolású transzformátort, 10 másrészt hasonló kapcsolási elrendezésű, de a bázisokba induktív úton visszacsatoló kapcsolások. Ezeknek a kapcsolásoknak is az előzőekkel együtt hátrányuk a viszonylag bonyolult transz- 15 formátor (több tekercs, vagy megcsapolt tekercsek). A szabályozott feszültségátalakítóknál általában problémát okoz a szabályozás mechanizmusa, főleg kis statikus fogyasztású rendsze- 20 reknél. Kis feszültségeknél ä probléma még viszonylag könnyen megoldható, de fokozottan jelentkezik nagy feszültségeknél. A szabályozásra példa a vákuumtechnikában alkalmazott megoldás, ahol a kimenő 25 feszültséggel arányos feszültséget használnak fel szabályozásra; a hiszterézist glimmlámpával biztosítják. Ez a megoldás extrém kis teljesítmények mellett nehezen oldható meg megfelelő hatásfokkal, mivel a szabályozókör teljesítmény- 30 igénye összemérhető a terhelésével. Egy másik megoldásnál úgy szabályoznak, hogy a transzformátoron kiképeznek egy külön tekercset, melyről megfelelő stabilizátor elemekből álló hídkapcsolást táplálnak, majd a híd- 35 kapcsolás kimenő feszültségéről szabályozzák az átalakítók;

'Ennek a megoldásnak -fő hátránya, hogy az átalakítónak állandóan üzemelnie kell és az előzőeknél jóval bonyolultabb a felépítése. A szabályozás teljesítményigénye itt is minima- 40 lisan 10 mW nagyságrendű, ami adott esetben még mindig túl nagy. A biztonságtechnikában, rakétatechnikában, riasztó berendezésekben gyakran alkalmaznak olyan áramköröket, melyekkel szemben fontos 45 követelmény az, hogy hosszú ideig mérőkész ;,figyelő" állapotban maradjanak és eközben teljesítmény-felvételük minimális legyen. Ezen rendszerek üzemidejének relatíve kis hányadát teszi ki az az állapot, amikor az úgynevezett 50 „megszólalás" következik be és amikor teljesítmény-felvételük megnő. Az ilyen rendszereket kis statikus fogyasztású rendszereknek nevezzük. Célunk egy olyan egyenfeszültség átalakító 55 megvalósítása, amely a fenti hátrányokat kiküszöböli és mely kis méretben minimális veszteségekkel lehetővé teszi az igen kis statikus fogyasztású berendezésnek — tápfeszültséggel — leginkább nagyfeszültséggel — való ellátását, 60 önmaga is kis statikus fogyasztású, amellett, ' hogy a lökésszerűen megnövekedett vágy állandó teljesítményt a szükséglettel arányosan biztosítja. A féladat találmány szerinti megoldásában a 65 kétfokozatú komplementer erősítő második'tranzisztorának kollektorkörében a transzformátor primer tekercse és vele párhuzamosan kapcsolt feszültséghatároló áramkör van kötve, első tranzisztorának bázisára pedig ellenálláson át terhelésváltozás-érzékelő van k^äpcsoliVa. A terhelésváltozás-érzékelő áramkörcélszerűen komplementer erősítőn át van az első tranzisztor bázisára kötött ellenállásra ka jósolva. A második tranzisztor kollektorköréfe 'fény emittáló dióda köthető, amely a feszültségalakító üzemétől függően világít. A feszültségátalakító addig nem vesz fel a telepből számottevő teljesítményt, amíg az úgynevezett „megszólalási" szakasz a berendezés üzemében be nem következik. Mindeddig csak a „figyelő" állapot fenntartásához szükséges minimális energiát veszi fel. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a „figyelési" idő alatt az átalakítónak folyamatos üzemeltetésére nincs szükség, sőt az káros, mivel a veszteségei állandóan fölösleges terhe^ lést jelentenek a tápáramforrásra nézve. A feszültségátalakító akkor kezd intenzívebb működésbe, amikor az a szabályozott vagy mégfigyelt jellemző megváltozása következtében szükségessé válik. Ugyanakkor a szabályozásnak olyannak kell lenni, mely nem terheli a kimenő feszültséget. A találmány előnye az ismert kisteljesítményű egyenfeszültség átalakítókkal szemben a következő többlethatásokban jelentkezik: Igen kis teljesítmények esetén a hagyományos egyenfeszültség átalakítók hatásfoka meglehetősen rossz. Míg nagyobb teljesítményeknél különösebb nehézség nélkül elérhető 7Qr-.8S>%, addig ez extrém kis tartományban már csak 40—50% körüli hatásfok. .,•••,,•: !i:

,... A találmány legdöntőbb előnye, hogy ebben :

a tartományban lehetővé teszi az igen magas hatásfokú átalakítást. A hatásfok 85%-nál maga,r sabb is lehet, sőt bizonyos határig annál nagyobb hatásfokkal dolgozik, minél kisebb átterhelés. A találmány másik jelentős előnye, hogy „figyelő" állapotban működése szakaszos,; de a. minimálisx teljesítményfelvételhez nem igényel külön bonyolult szabályozást, mivel a bekapcsolások periodicitása beállítható úgy, hogy a szükséges minimális teljesítményt, biztosítsa; A „megszólaláskor" beavatkozó szabályozó automatika ilyenkor zérus;

fogyasztású. Ezen előnyök révén a találmány ideálisan megfelel kis statikus fogyasztású rendszerek táplálásához szükséges különböző — elsősorban nagy — feszültségek előállítására. A találmány további előnye a könnyű gyárthatóság, egyszerű, parazita elemekre érzéketlen félépítése, mely lehetővé teszi az olcsó előállítást és a viszonylag mostoha körülmények közötti üzemelést. A találmány lényegét az alábbiakban kiviteli példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük. Az ábra vázlatos kapcsolási rajz. Az átalakító komplementer tranzisztorokból 2