173956. lajstromszámú szabadalom • Feszültségszabályozó, különösen gépjármű áramellátására
3 173956 4 A találmányt a leíráshoz mellékelt rajz alapján részletesen is ismertetjük. A rajzon a feszültségszabályozó kapcsolási elrendezését vázlatosan látjuk. 5 Az 1 generátor teljesítménykimenete egyfelől a gépjármű akkumulátorának egyik 3 pólusával van összekötve, másfelől leágazáson és egy 4 kapcsolón keresztül a feszültségszabályozó 24 bemenetére csatlakozik. A generátor 2 gerjesztőtekercsének 10 egyik kivezetése testelve van, másik kivezetése viszont a feszültségszabályozó 25 kimenetére csatlakozik. A feszültségszabályozó két részből van felépítve, 15 éspedig az 5 teljesítményerősítőből és a vezérlőjelet előállító 6 differenciálerősítőből. A teljesítményerősitő a következőképpen van felépítve: A feszültségszabályozó 24 bemenete egy 20 8 teljesítménytranzisztor kollektorára csatlakozik, melynek emittere viszont a feszültségszabályozó 25 kimenetével van összekötve. A 8 teljesítménytranzisztor bázisa egyfelől egy 9 ellenálláson át az említett 25 kimenetre, másfelől egy további 10 25 ellenálláson át egy további 11 tranzisztor kollektorával van összekötve. A 11 tranzisztor emittere közvetlenül rácsatlakozik a feszültségszabályozó 24 bemenetére, míg ugyanezen 11 tranzisztor bázisa 12 ellenálláson keresztül van a 24 bemenetre 30 kötve. A 11 tranzisztor bázisa leágazáson keresztül egy 13 kondenzátor egyik fegyverzetére csatlakozik, a kondenzátor másik fegyverzete a feszültségszabályozó 25 kimenetével van összekötve. A feszültségszabályozó 24 bemenete és 25 kimenete 35 közé 7 dióda van bekötve. A 11 tranzisztor bázisa egyúttal az 5 teljesítményerősítő bemenetét képezi. A 6 differenciálerősítő két 16, 17 tranzisztorból áll, melyeknek emitterei egy-egy 18, illetve 19 ellenálláson keresztül vannak egymással összekötve, 40 míg az ellenállások közös leágazási pontja egy további 20 ellenálláson keresztül testelve van. A differenciálerősítő bemenetéta 16 tranzisztor bázisa alkotja, amely a 14, 15 ellenállásokból 45 alkotott osztó közösített pontjára csatlakozik. Az említett 15 ellenállás másik vége testelve van, míg a 14 ellenállás másik vége a feszültségszabályozó 24 bemenetével van összekötve. A 16 tranzisztor kollektora rácsatlakozik a feszültségszabályozó 24 50 bemenetére, a 17 tranzisztor bázisa pedig egyrészt egy 21 ellenálláson át az említett 24 bemenetre, leágazáson át pedig egy 22 Zener-diódán át a 26 testre csatlakozik. A 17 tranzisztor kollektora - amely egyúttal a differenciálerősítő kimenetét 55 alkotja - az 5 teljesítményerősítő 27 bemenetére csatlakozik. A leíráshoz mellékelt rajz szerinti kapcsolási elrendezés a célul kitűzött szabályozást az alábbi 60 módon hajtja végre: A 4 kapcsoló zárásával az akkumulátor feszültsége rákapcsolódik a szabályozó áramkörre. A 6 differenciálerősítő 17 tranzisztorának bázisa a 22 65 Zener-dióda által meghatározott referenciafeszültség, a hibajelbemenetét képező 16 tranzisztor bázisán pedig a 14, 15 ellenállásokkal leosztott akkumulátorfeszültség jelenik meg. Mivel az osztót a szabályozott generátorfeszültségre választottuk, a leosztott akkumulátorfeszültség kisebb a referenciafeszültségnél. Az ily módon különböző bemeneti feszültségek hatására a 17 tranzisztor vezet és a 11 tranzisztort telítésbe viszi. A 11 tranzisztor telitési árama a 8 teljesítménytranzisztoron keresztül maximális gerjesztőáramot eredményez. A generátor fordulatszámát növelve, egyre nagyobb armatúrafeszültség indukálódik, amit a generátorba beépített diódák egyenirányítanak. Amikor az egyenirányítóit armatúrafeszültség meghaladja az akkumulátor feszültségét, töltőáram indul, aminek hatására nő az akkumulátor feszültsége. Ha az áramellátó rendszer feszültsége eléri a 14, 15 ellenállásokból álló osztó által meghatározott szabályozási feszültségértéket, a 16 tranzisztor nyit és ezzel csökkenti a 17 tranzisztor kollektoráramát. A 6 differenciálerősítő csökkenő kimenőárama a 11 tranzisztor kollektorán és ezzel a 8 teljesítménytranzisztor emitterén is csökkenő feszültséget okoz. A kisebb kimenő feszültséghez kisebb gerjesztőáram tartozik, tehát az indukált armatúrafeszültség is csökken. A visszacsatoló 13 kondenzátor megakadályozza a lökésszerű gerjesztőáram változásokat, és biztosítja a lengés mentes analóg szabályozást. A 7 dióda téves bekötésnél védi a szabályozó áramkört a károsodástól. Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsolási elrendezés, különösen váltakozóáramú gépjárműgenerátorok feszültségének szabályozására, melyben teljesítményerősítőből és differenciálerősítőből álló feszültségszabályozó van a gépjárműgenerátor kapcsaira kötve, azzal jellemezve, hogy a feszültségszabályozó bemenete (24) a teljesítményerősítőbe épített teljesítménytranzisztor (8) kollektorára csatlakozik, melynek emittere a feszültségszabályozó kimenetével (25) van összekötve, míg a teljesítménytranzisztor bázisa egyrészt ellenálláson (9) át az említett kimenetre (25), másrészt további ellenálláson (10) keresztül tranzisztor (11) kollektorára csatlakozik, a tranzisztor (11) emittere pedig közvetlenül, bázisa viszont egy másik ellenálláson (12) át a feszültségszabályozó bemenetére (24) csatlakozik, a tranzisztor (11) bázisa leágazáson keresztül kondenzátor (13) egyik fegyverzetével van összekötve, míg a kondenzátor másik fegyverzete a feszültségszabályozó kimenetére (25) csatlakozik. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a feszültségszabályozó differenciálerősítőjébe (6) beépített tranzisztorok (16, 17) emitterei visszacsatoló ellenállásokon (18, 19) át közös ellenállásra (20) vannak kötve, míg a differenciálerősítőnek az 2