167341. lajstromszámú szabadalom • Kapcsoló-feszültségstabilizátor
5 167341 6 vencia közepes értékével. A feszültség impulzusokat az 1 kapcsoló-szabályozószerv kimenetéről a 4 szűrő bemenetére jutnak, ahol az impulzusok alapharmonikusait kiszűrjük, úgyhogy az 5 vezetéken a stabilizátor kimenőfeszültségében csak 5 jelentéktelen váltakozóáramú komponensek vannak jelen. A stabilizátor az említett statikus állapotban annyi ideig marad egyensúlyban, míg arra egy vagy több, a stabilitást megbontó tényező nem hat. Dyen fontos tényezők: a 3 tápforrás stabilizá- 10 latlan bemenő feszültségének váltakozásai, környezeti hőmérsékletváltozások és a stabilizátor áramterhelésének váltakozásai. Ha a fenti tényezők egyikének vagy másikának befolyására az 5 vezetéken levő kimenőfeszültség csökken, akkor a 8 15 differenciálerősítő bemenetén olyan jól jelenik meg, amely a stabilizátor kimenő feszültsége és a 9 vonatkozási feszültséggenerátor feszültsége különbségi értékének és előjelének felel meg, és a 8 differenciálerősítő első kimenetén a feszültség (L. 20 3. ábra „d" görbe) növekszik, míg a másik kimenetén (L. 3. ábra „e" görbe) megfelelően csökken. Ennek következtében a 6 impulzus-szélességmodulátorban (L. 1. ábra) az impulzus és a jelszünet szimmetriája felborul és annak kimenetén 25 a megjelenő impulzusok impulzus-jelszünet-viszonya kettőnél kisebb lesz. (L. 3. ábra „f' görbe). A 10 erősítő és impulzus jelformáló kimenetén (L. 1. ábra) az impulzusok pozitív térhullámának időtartama megnő, míg a negatív félhullám (L. 3. ábra 30 „g" görbe) csökken. Ennek következtében az 1 kapcsoló-szabályozószerv vezető állapotának időtartama növekszik, (L. 1. ábra) és a lezárt állapot csökken, majd a stabilizátor kimenőfeszültségének eredeti értékét egy deffiniált, véges, a 6 impulzusszélesség 35 modulátor paramétereitől és a stabil helyzetet megbontó tényezőktől függő pontossággal ismét helyreállítjuk. Itt az 1 kapcsoló-szabályozószerv kimenetén megjelenő feszültségimpulzusok lefutása a 3. ábra „f" görbéhez hasonló képet mutat. 40 A stabilizátor kimenőfeszültsége, ha valamilyen okból kifolyólag növekszik, úgy az a 8 differenciálerősítő bemenetein levő jelkülönbséget és annak polaritását változtatja, meg, ahhoz képest, amikor a stabilizátor kimenőfeszültsége csökkent. Ennek kö- 45 vetkeztében a 8 differenciálerősítő első kimenetén levő feszültség (L. 3. ábra ,,e" görbe) csökken, második kimenetén (L. 3. ábra „d" görbe) levő feszültség pedig növekszik. A 6 impulzus-szélességmodulátor kimenetén az impulzus-jelszünet-viszony 50 tényezője kettőnél nagyobb lesz. (L. 3. ábra „h" görbe). Ezzel összhangban a 10 erősítő és impulzusjelformáló kimenetén (L. 1. ábra) a pozitív félhullám időtartama csökken, míg a negatív félhullám időtartama növekszik, amit a 3. ábra „i" 55 görbéje szemléltet. A 4 szűrő bemenetén az impulzusok közepes értéke oly mértékben csökkent, hogy ez a stabilizátor kimenetén ismét az eredeti feszültségértéket hozza létre. A kapcsoló-feszültségstabilizátor stabilizálásának 60 működési elve a következő: a 3 tápforrás stabilizálatlan egyenfeszültségét az 1 kapcsoló-szabályozószerv unipoláris feszültségimpulzusokká alakítja át, majd ezeket a 4 szűrő kisimítja. Ily módon jut a feszültség a stabilizátor kimenetére. Ha ennek 65 értéke a 9 vonatkozási feszültséggenerátor vonatkozási feszültsége által megszabott értéktől eltér, akkor a 6 impulzus-szélesség-modulátor bemenetén levő visszacsatolóágban olyan különbségi jel keletkezik, amelyet a 6 impulzus-szélességmodulátor olyan impulzusokká alakít, amelyek az eredeti jeltől oly mértékben különböznek, hogy az az 1 kapcsoló-szabályozószerv visszacsatolása útján a stabilizátor eredeti kimenőjelét állítják helyre. Vizsgáljuk meg részletesebben az impulzusszélesség-modulátor működésmódját (L. 2. ábra). A kapcsolást úgy méretezzük, hogy a 9 vonatkozási feszültséggenerátor U9 feszültsége ötször, (hétszer) kisebb, mint a 19 vezetéken levő Ui9 feszültség. A stabilizátor névleges érték-üzemében, ahol a 18 ellenállás Ui8 feszültség és az U 9 feszültség egymással azonosak, a 28 vezeték U28 feszültsége, valamint a 29 vezeték U29 feszültsége hasonlóképpen azonosak és az Ui9 feszültség értékének kb. felét teszi ki. Itt nincs különbség a 20 és 21 tranzisztorok működésében, mint ahogy a szokásos szimmetrikus kapacitív csatolású multivibrátorok esetében van, amely öngerjesztésű állapotban kétszeres impulzus-viszonyban működik. A 20 és 21 tranzisztorokon levő feszültség esések, azoknak az U2 8 és U 29 feszültségekhez képest csekély volta miatt elhanyagolva a 30 vezetéken mérhető ti impulzusidő és t2 jelszünetidő az alábbi képletekkel írható le: ti = R26 C 24 ln f 1+Hü ) (i) V U 29 ) t2 *R 37 C 2 sln 1+— (2) 1 U 28 / ahol R26 és R 27 ellenállások, és C 24 , valamint C25 kondenzátorok a 2. ábrán láthatók, míg In a természetes logaritmust jelzi. Az 5 vezetéken a feszültség csökkenésekor a 12 tranzisztor bázisán levő feszültség a 13 tranzisztor bázisán levő feszültséghez képest csökken, azaz: U,8 -U 9 <0. A 12 tranzisztor kollektor árama csökken, a 13 tranzisztoré nő, ami az U28 feszültség növekedését (L. 3. ábra „g" görbe) és az U2 9 feszültség csökkenését (L. 3. ábra „e" görbe) vonja maga után. A multivibrator ezt követő önrezgési ciklusaiban a 24 kondenzátor a 21 tranzisztor nyitásaikor feltöltődik (L. 2. ábra) a 28 sínen megjelenő U28 feszültségszintig, majd a 21 tranzisztor zárása után a 24 kondenzátor a 26 ellenálláson át az U28 feszültségérték magasabb feszültségszintről kisül és a kondenzátor a 29 vezetéken levő kisebb U29 feszültség szintjére a 29 ellenálláson és a vezető 20 tranzisztoron át töltődik. Mivel a 30 vezetéken levő áramimpulzus tj időtartamát a 24 kondenzátor kisülés és újbóli feltöltéseinek összessége 3
