178374. lajstromszámú szabadalom • Egyenáramú szaggató
3 178374 4 segédfeszültség, és egy referenciafeszültség forrás UR referenciafeszültsége is, amelyeket nyíllal jelöltünk. A kapcsolás egy szűrőt is tartalmaz, amely a DR fojtótekercsből, és a C kondenzátorból áll. A szűrő bemenetével párhuzamosan a D dióda van kapcsolva. Ennek az önmagában ismert szaggatónak a működése a következő : Az UA kimenő feszültség az LD komparátoron át a T teljesítmény-kapcsolótranzisztort ki-be kapcsolja, a?az mihelyt a szaggató kimenetén az UA kimenő feszültség egy bizonyos értéket túllép, az LD komparátor, amely az UA kimenő feszültséget folytonosan összehasonlítja az UR referenciafeszültséggel, lezárja a T teljesítmény-kapcsolótranzisztort. Ezáltal csökken az UA kimenőfeszültség és az LD komparátor ismét vezető állapotba kapcsolja a T teljesítmény-kapcsolótranzisztort. Mihelyt a T teljesítmény-kapcsolótranzisztor vezető állapotba kerül, a szűrő, azaz a DR fojtótekercs és a C kondenzátor, az UE bemenő feszültségre kapcsolódik, és az it áram növekszik. Ha a T teljesítmény-kapcsolótranzisztor lezár, a D diódán át áram folyik, és az ij áram csökken. Világos, hogy az UA kimenő feszültség függ attól a tj időtől, amelynek folyamán a T teljesítmény-kapcsolótranzisztor vezető állapotban van, valamint a rendszer t2 rezgési idejétől, azaz UA/UE=tj/t2, ahol t2=l/f, ha f a rendszer frekvenciája. Lényeges a szaggató alkatrészeinek optimális illesztése a mindenkori követelményekhez, mivel a hatásfok, azaz a veszteségek, az elemek alkalmas megválasztásától függnek. Különösen a DR fojtótekercset kell úgy méretezni, hogy az az UE bemenő feszültség teljes tartományában és a szaggató legnagyobb megengedett kimeneti terhelésénél se kerüljön telítésbe. Az említett nehézségek elkerülése érdekében a találmány szerint javítottuk az ismert egyenáramú szaggatót. A 2. ábrán látható találmány szerinti egyenáramú szaggató szintén két kapoccsal rendelkezik az UE bemenő feszültség, két kapoccsal az UA kimenő feszültség számára. A két pozitív kapocs itt is T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztoron át van egymással összekötve. Egy első LD1 komparátor egyik bemenete a pozitív kimenő kapocsra, és kimenete a T4, T5 és TI vezérlő tranzisztorokon át a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor bázisára kapcsolódik. Az LD1 komparátor további bemenetel a DDC segédfeszültségforrással előállított UH segédfeszültségre és az UR referenciafeszültségre vannak kapcsolva. A kapcsolási elrendezés szintén tartalmaz egy szűrőt, amely a DR fojtótekercsből és a C kondenzátorból áll. A szűrő bemenetével párhuzamosan a D dióda van elhelyezve. Az eddig leírt alkatrészek elrendezése megegyezik az 1. ábra szerinti ismert egyenáramú szaggató elrendezésével. A találmány szerint azonban a következő továbbialkatrészeket alkalmazzuk : — egy második LD2 komparátor egyik bemenete a pozitív kimenő kapocsra, és kimenete a T5 és a TI vezérlő tranzisztorokon át a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor bázisára csatlakozik; az LD2 komparátor további bemenetel a DR fojtótekercs előtti A pontra és a DDC segédfeszültségforrásra vannak kapcsolva; — egy T3 vezérlő-kapcsolótranzisztor bázisa az R4 ellenálláson át a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor kollektorával van összekötve. Egy R3 ellenállás a pozitív bemeneti kapocs és a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor kollektora közé, és egy R5 ellenállás a T3 vezérlő-kapcsolótranzisztor kollektora és a T4 vezérlő tranzisztor bázisa közé van kapcsolva; — az áramkör tartalmaz továbbá egy TM1 időzítőtagot, amely az E bemeneti kapcson és a T5 és TI vezérlő tranzisztorokon át a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor bázisára csatlakozik ; — a TM1 időzítőtaggal párhuzamosan csatlakozik az E bemenő kapocsra egy sebesség- vagy feszültségfüggő LD3 szintkapcsoló. A leírt egyenáramú szaggató a következőképpen működik : Normál üzemben az UA kimenő feszültség tényleges értékét az LD1 komparátor összehasonlítja az UR referenciafeszültséggel. Mihelyt az UA kimenő feszültség nagyobbá válik, mint az UR referenciafeszültség, az LD1 komparátor „O” értékről „1” értékre kapcsol át. Az „1” értékre való átkapcsolás következtében a T4 vezérlő tranzisztor vezető állapotba kerül. Ennek következtében viszont a T5 vezérlő tranzisztor lezár. Ennek az a következménye, hogy a TI vezérlő tranzisztor szintén lezár, és ezzel a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor is lezár. Mihelyt az UA kimenő feszültség kisebb lesz, mint az UR referenciafeszültség, az LD1 komparátor az „1” értékről ismét „0” értékre kapcsol vissza, miáltal a T4 vezérlő tranzisztor lezár, a T5 és TI vezérlő tranzisztor, valamint a T2 teljesítménykapcsolótranzisztor pedig vezető állapotba kerül. Ez a folyamat stacionárius vagy normál üzemben játszódik le, azaz amíg a terhelés egyenlő vagy kisebb, mint a maximális megengedett terhelés. A szaggató kimenetének túlterhelésekor vagy rövidre zárásakor a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor bekapcsolási időtartama olyan nagy lesz, hogy a DR fojtótekercs telítésbe kerül. A DR fojtótekercs telítésekor a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztorban nő az áram, és ez a tranzisztor hirtelen tönkremeneteléhez vezet. Ennek a károsodásnak az elkerülése érdekében ellenőrizni kell az áramnövekedést. Az áram ellenőrzése az R3, R4, R5 ellenállások és a T2 teljesítménykapcsolótranzisztor segítségével történik. Ezekkel az elemekkel a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor megóvható attól, hogy a túl nagy áram tönkretegye. Ez az áramellenőrzés önmagában azonban nem akadályozna meg a T2 teljesítmény-kapcsolótranzisztor termikus túlterhelés miatt bekövetkező tönkremenetelét, mivel az áramellenőrzés gyorsan működik, azaz több mint 100 kHz-cel, és kb. 50% bekapcsolási időtartammal. Nagy UE bemenő feszültségnél a T2 teljesítménykapcsolótranzisztorban a teljesítményveszteség olyan nagy lesz, hogy túlmelegedés, majd tönkremenete következik be. Ezenkívül a DR fojtótekercsnek nincs lehetősége arra, hogy leadja a benne tárolt energiát- A DR fojtótekercs ezért gyakorlatilag állandóan telítésben van. Ezért az is szükséges, hogy ellenőrizzü a DR fojtótekercset. A DR fojtótekercs ellenőrzése a második LD2 komparátor segítségével történik, ame y összehasonlítja a DR fojtótekercs utáni UA kimenő feszültséget a DR fojtótekercs előtti A ponton fem& ° feszültséggel. Amíg az A pontban a feszültség kise . mint az UA kimenő feszültség, a DR fojtótekercs meg energiát ad le. Ezért a T2 teljesítmény-kapcsolótran zisztornak zárt állapotban kell lennie. Amíg a feszü tseg az A ponton kisebb, mint az UA kimenő feszült 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
