174717. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezás teljesítményerősítők túlterhelés elleni védelmére
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 174717 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Bejelentés napja: 1977. IX. 15. (EE-2525) Közzététel napja: 1979. VIII. 28. Megjelent: 1980. VIII. 31. Nemzetközi osztályozás : H 03 F 3/20 Feltalálók: Szabadalmas: Facsády Tamás villamosmérnök, 60%, Elektroakusztikai Gyár, Tomyi Lajos villamosmérnök, 25%, Budapest Csiszár István technikus, 15%, Budapest Kapcsolási elrendezés teljesítményerősítők túlterhelés elleni védelmére 1 A találmány tárgya túlterhelés, különösen induktív túlterhelés ellen védett, tranzisztoros B vagy AB osztályú ellenütemű teljesítményerősítő, melynek két feléhez egy-egy azonos felépítésű túlterhelés ellen védő kapcsolási elrendezés tartozik. A korszerű teljesítményerősítőkben rendszerint nagy hurokerősítésű negatív visszacsatolást alkalmaznak, hogy az erősítő tulajdonságát javítsák. Az Uyen teljesítményerősítők kimenete igen kis belső ellenállású, gyakorlatilag feszültséggenerátor. Ezért a teljesítményerősítő által szolgáltatott áramot adott vezérlés esetén kizárólag a terhelő impedancia határozza meg. Ha tehát a teljesítményerősítő túl terhelődik, azaz a terhelő impedancia kisebb a megengedettnél, a kimeneten folyó áram olyan nagy lehet, hogy a végtranzisztor, vagy végtranzisztorok tönkremennek. A legegyszerűbb módszer ennek elkerülésére olvadó biztosíték alkalmazása a teljesítményerősítő kimenete és a terhelés között. Ez azonban amellett, hogy túlságosan lassú működésű ahhoz, hogy a végtranzisztorokat biztonságosan megvédje, nem teszi lehetővé, hogy az esetleges túlterhelés megszűnése után az erősítő automatikusan azonnal folytassa normális működését. Ennek elérése csak elektronikus módszerekkel, valamilyen túlterhelés ellen védő kapcsolási elrendezés alkalmazásával lehetséges. Az ismert elektronikus megoldások egy része túlterhelés esetén a végfokozat tápfeszültségét csökkenti vagy kapcsolja ki. Ez a folyamat azonban csak a vezérlőjel néhány periódusa alatt mehet végbe, ami 174717 2 elegendő lehet a végtranzisztorok tönkremeneteléhez. Ezenkívül az eredeti tápfeszültség a túlterhelés megszűnte utáni visszaállása sem kielégítően gyors. Gyorsabb működést tesznek lehetővé azok az is- 5 mert megoldások, melyek túlterhelés esetén a vezérlőjelet valamilyen módon csökkentik. A vezérlőjel csökkentésének egyik ismert módja az, hogy túlterhelés esetén az erősítő valamelyik fokozatának munkapontját úgy toljuk el, hogy az erősítés csökkenjen. Az 10 üyen kapcsolásokkal azonban egyrészt nehéz elegen dő mértékű erősítéscsökkenést elérni, másrészt általában már megengedhető mértékű terhelésnél is az erősítő nemlineáris torzításának a megnövekedését okozzák. 15 A fenti hibáktól mentesek azok a megoldások, melyek a vezérlőjel csökkentését úgy oldják meg, hogy azt túlterhelés esetén egy vezérelhető osztó segítségével leosztják. Az ismert megoldások aszerint is különböznek egy- 20 mástól, hogy az erősítő túlterhelését hogyan érzékelik. Lehetséges a végtranzisztorok vagy a hűtőborda hőmérsékletét érzékelni és túlmelegedés esetén működésbe hozni a túlterhelés ellen védő áramkört. Az ilyenfajta védelem azonban önmagában nem elegen- 25 dő, mivel a megengedettnél jóval kisebb átlagos disszipáció esetén is előfordulhatnak olyan áramcsúcsok, melyek a végtranzisztorokat tönkreteszik. Másik lehetőség a végtranzisztor áramának érzékelése. Ezen elven működő ismert megoldás az, amikor 30 a végtranzisztor kollektorával vagy emitterével sorba-
