181770. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egyenfeszültségnek más értékű egyenfeszültségből történő előállítására
3 181770 4 Néhány - ugyancsak ismert — egyszerű alapáramkör további alkalmazásával a kapcsolási elrendezés alkalmazási köre kibővíthető. A kitűzött célt találmányunk értelmében olyan kapcsolási elrendezéssel éljük el, amelynél az alkalmazott feszültségátalakítónak legalább egy kapcsolóelemet tartalmazó szaggatója, összegző integrátora és egy első komparátora van, amely komparátor kimenete közvetlenül, vagy egy erősítő impulzusformálón keresztül a kapcsolóelem vezérlőelektródájára csatlakozik és amelynél a szaggató bemenete a feszültségátalakító bemeneti kapcsaira van kötve, ahova az átalakítandó egyenfeszültséget is kapcsoljuk, és amelynél a találmány értelmében a szaggató kimeneti kapcsaira egymással párhuzamosan egy dióda, továbbá egy sorosan kapcsolt induktivitás és kondenzátor csatlakozik, valamint a feszültségátalakító egyik kimeneti kapcsa egy sorosan kapcsolt ellenálláson keresztül, a másik kimeneti kapcsa pedig közvetlenül csatlakozik a kondenzátor kapcsaihoz, továbbá a dióda és az induktivitás közös pontja az összegző integrátor első bemenetére, az induktivitás és a kondenzátor közös pontja az összegző integrátor második bemenetére, a feszültségátalakító kimenetének egyik kapcsa az összegző integrátor harmadik bemenetére, egy feszültségreferencia tápforrás pedig az összegző integrátor negyedik bemenetére van kapcsolva, továbbá az összegző integrátor kimenete az első komparátor bemenetére csatlakozik, amelynek kimenete közvetlenül, vagy egy erősítő impulzusformálón a kapcsolóelem vezérlőelektródájára van csatlakoztatva. Találmányunkat ábrák segítségével ismertetjük részletesen. 1. ábra Soros szaggatóval felépített feszültségátalakító blokkvázlata. 2. ábra Soros szaggatóval felépített feszültségátalakító blokkvázlata túláramvédelemmel. 3. ábra Nyitóüzemű feszültségátalakító állandó frekvenciás vezérlő-szabályozó áramköre. Az 1. ábra egy soros 2 szaggatóval felépített 1 feszültségátalakító példakénti kiviteli alakját mutatja. A 2 szaggató Cj és C2 kimeneti kapcsaira, egymással párhuzamosan, egy 7 dióda és egy sorosan kapcsolt 8 induktivitásból és 9 kondenzátorból álló szűrőkor csatlakozik. Az 1 feszültségátalakító egyik kimeneti Di kapcsa egy soros 11 ellenálláson keresztül, a másik kimeneti D2 kapcsa pedig közvetlenül a szűrőkor 9 kondenzátorának kapcsaira van kötve. Egy 3 összegző integrátor „a” Ijemenete a 7 dióda és 8 induktivitás közös pontjára, „b” bemenete a 8 induktivitás és 9 kondenzátor közös pontjára „c” bemenete az 1 feszül tségátalákító kapcsára, „d” bemenete pedig a 10 feszültségreferencia tápforrásra van kötve. A 3 összegző integrátor kimenete egy első 4 komparátor bemenetére van kapcsolva, ennek kimenete, pedig közvetlenül, vagy egy 5 erősítő impulzusformáló elemen keresztül a 6 kapcsolóelem vezérlőelektródájára csatlakozik. Az 1 feszültségátalakító Ai és A2 bemeneti kapcsai közvetlenül kapcsolódnak a 2 szaggató Bi és B2 bemeneti kapcsaira. A 2 kapcsolási elrendezés működésének ismertetéséhez először tételezzük fel, hogy a 3 összegző integrátornak csak az „a” bemenete van a 8 induktivitásnak a 2 szaggató C2 kimeneti kapcsára csatlakoztatott kapcsával összekötve, valamint a „d” bemenet csatlakozik a 10 feszültségreferencia tápforrásra. Az 1 feszültségátalakító Ai és A2 bemeneti kapcsaira egyenfeszültséget kapcsolva - mivel ekkor a 6 kapcsolóelem is megnyitott állapotban van - a 2 szaggató kimenetén feszültség még nem jelenik meg. Ezért a 3 összegző integrátor „a” bemenetén sincs feszültség és így bizonyosan kisebb az „a”, „b”, „c”, bemenetekre jutó feszültség - mivel „b”, „c” bemenetek feltételezésünk szerint be sincsenek kötve - mint a „d” bemenetre kapcsolt 10 feszültségreferencia tápforrás feszültsége. Ezért a 3 összegző integrátor kimenetén is a feszültség bizonyosan nem éri még el az első 4 komparátor első kapcsolási szintjét. Az első 4 komparátor kimenetén ezért logikai „1” szint van, amely a 6 kapcsolóelem számára bekapcsolási parancsot jelent. A 6 kapcsolóelem bekapcsolásával végértékben a bemeneti egyenfeszültséggel közel azonos egyenfeszültség jelenik meg a 2 szaggató C, és C2 kapcsain, illetve a 3 összegző integrátor „a” bemenetén. A 3 összegző integrátor kimenetén a feszültség fokoztosan nőni fog és amikor eléri az első 4 komparátor első kapcsolási szintjét az első 4 komparátor kimenete logikai „0”-ba kapcsol, amely egyben a 6 kapcsolóelem számára kikapcsolási parancsot jelent. Ezzel a 2 szaggató Cj és C2 kimeneti kapcsain és egyidejűleg természetesen a 3 összegző integrátor „a” bemenetén is csökken a feszültség. Természetesen a 3 összegző integrátor kimeneti feszültsége is csökkenni fog és amint ez a feszültség eléri az első 4 komparátor másik kapcsolási szintjét az első 4 komparátor kimenete ismét logikai „1” szintre vált és így a 6 kapcsolóelem ismét bekapcsol. Könnyen belátható, hogy ez a folyamat periodikusan ismétlődik, amíg az 1 feszültségátalakító A( és A2 bemeneti kapcsaira egyenfeszültséget kapcsolunk. Éppen ez találmányunk egyik invenciózus gondolata, hogy a fentebb ismertetett kapcsolási elrendezéssel az 1 feszültségátalakító „önrezgő” állapotba hozható és külön impulzusszélesség modulátor nélkül is biztosítani lehet a 2 szaggató működését. Előzőekből belátható az, hogy a 6 kapcsolóelem bekapcsolási időaránya és ezen keresztül a 2 szaggató Ci és C2 kimeneti kapcsain a feszültség középértéke - az 1 feszültségátalakító Ai és A 2 bemeneti kapcsaira állandó feszültséget kapcsolva - a 10 feszültségreferencia tápforrás feszültségétől és a 3 összegző integrátor egyes bemeneteire vonatkoztatott szorzótényezőitől függ, hiszen egy másik 10 feszültségreferencia tápforrás feszültségértéknél, vagy a 3 összegző integrátor egyes bemeneteire vonatkoztatott más szorzótényezőknél az eredő integrálási sebesség megváltozik és így a kitöltési tényező módosul. Hasonlóképpen megérthető, hogy a 8 induktivitás másik kapcsát a 3 összegző integrátor „b” bemenetére kapcsolva a kapcsolási elrendezés hasonlóképpen működik, hiszen most az „a”, „b” és a „d” bemenetek feszültségének összegét integrálja a 3 összegző integrátor. Mivel a ,,b” bemenetre jutó feszültség a kimeneti feszültségről nyújt információt, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
