182826. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kipufogógázok környezetszennyező hatásának csökkentésére
1 182 828 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés kapcsolóhálózatok kapcsolótranzisztorainak vezérlésére, amely kapcsolási elrendezés elektronikus készülékek, például televíziós vevőkészülékek tápáramforrásaiban alkalmazhatók. A 2 160 659 számú Német Szövetségi Köztársaságbeli szabadalmi iratban, valamint a 2 336 110 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási iratban vázolt kapcsolóhálózatokban a kapcsolótranzisztor vezető fázisának vezérlése céljából önmagában ismert kapcsolási elrendezést alkalmaznak. Ennél a kapcsolásnál a kapcsolótranzisztor vezető állapotának vezérlésére szükséges bázisáramot visszacsatoló tekercsként kialakított vezérlőtekercs szolgáltatja, és a bázisáramot egy ellenállással korlátozzák. A kapcsolótranzisztor szükséges periódusonkénti zárását olyan lezárószerv biztosítja, amely a lezárt fázishelyzet létrehozására a vezető állapottal ellenkező értelmű bázisáramot hoz létre. A kapcsolótranzisztor emitterkörében alkalmazott ellenállás után a kapcsolótranzisztor kimenőáramával arányos feszültséget hoznak létre ezen ellenállás útján, majd egy szabályozószerv alkalmazásával a lezáró fázis kialakulásának idejét befolyásolják, és ezáltal a kimenő feszültség stabilizálhatóvá válik. Ezen kapcsolási elrendezéseknél hátrányos, hogy különösen a bemenő tápfeszültség változásokkor a kapcsolótranzisztor bázisárama a kollektoráram változásával fordítottan arányos. Minthogy a kapcsolótranzisztort minden elképzelhető szórási viszonyok között is a telítettségi állapotban kell vezérelni, ez a körülmény a kapcsolótranzisztor tárolási idejének figyelembevételével kedvezőtlenül hat a kapcsolóhálózat kívánt szabályozási paramétereire. Ezt a hátrányt azonban a kapcsoló tranzisztor tárolási idejének és áramerősítésének megnövelt követelményei útján csak részben lehet korlátozni. Kapcsolóhálózatokban alkalmazott kapcsolótranzisztorok bázisáram vezérlésére szolgáló egyik további ismert megoldást az 1 246 097 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási irat ismertet. Ennél a megoldásnál vezérlőtranzisztorként kialakított korlátozóellenállás szolgál a bázisáram szabályozására, minek következtében a vezetőfázisban a bázisáram lépcsőzetesen változik a bemenő feszültség függvényében. A vezérlőtranzisztor részére szükséges bázisáramot külön kapcsoló fokozatokban állítják elő. Ez a vezérlőtranzisztor egy szabályozószervvel összekötve a kimenő feszültség stabilizálásának céljára is felhasználható, amennyiben a kapcsolótranzisztor kollektoráramát a telítetlenség állapotáig csökkentjük. Ennek a megoldásnak hátránya abban van, hogy a kapcsolótranzisztor bemenőfeszültségfüggő bázisáram vezérlése nagy ráfordítást igényel és a kapcsolótranzisztornak telítetlenségi állapota nagy bemenő feszültségű kapcsolóhálózatok részére nem alkalmazható, mert a kapcsolótranzisztornak teljesítményfüggő túlterhelése semmiképpen sem kerülhető el. Célkitűzésünk, hogy találmányunk útján a kapcsolóhálózatok szabályozási lehetőségeit kialakítsuk, azaz hogy a kapcsolótranzisztor tárolási idejére és áramerősítésére , vonatkozó eddigi követelmények csökkentését tegyük lehetővé. Az a célkitűzésünk, hogy a kapcsolóhálózatokban alkalmazott kapcsolótranzisztorok vezetőfázisának vezérlésére olyan kapcsolási elrendezést javasoljunk, amely egy vezérlőtekerccsel és egy vezérlőtranzisztorral rendelkezik a kapcsolótranzisztor bázisáramkörében, valamint a kapcsolótranzisztor emitterkörében egy ellenállást alkalmazunk, amelynek eredményeképpen igen csekély ráfordítás árán a kollektorárammal arányos bázisáram vezérlést hozhatunk létre, és hogy a kapcsoló tranzisztor tárolási idejének negatív befolyása a kapcsolóhálózat befolyásolt részének szabályozási jellemzőire jelentős mértékben lecsökkenjen. Célkitűzésünket a találmány értelmében úgy valósítjuk meg, hogy vezérlőtranzisztorként a kapcsolótranzisztorral komplementális vezetőképességű tranzisztort alkalmazunk, amelynek kollektora a kapcsolótranzisztor báziskörében levő vezérlőtekercs talppontjához, emittere egy ellenálláson át a kapcsolótranzisztor emitteréhez van kötve, bázisa a kapcsolótranzisztor emitterellenállásának a kapcsolótranzisztorhoz csatlakozó ellenál'ásvéggel ellentétes ellenállásvéghez van kötve. A vezérlő tranzisztor kollektora és a bázisa között egy további ellenállás van beiktatva. Minthogy a vezérlőtranzisztor vezetőképességének állapota, és ezzel a kapcsolótranzisztor bázisárama kizárólagosan a kapcsolótranzisztor emitterellenállásán létrejövő feszültségeséssel arányos kollektoráramtól, valamint a vezérlőtranzisztor emitterágában levő ellenállás nagyságától függ, a kapcsolótranzisztor bázisárama úgy a hálózati áram változásai által, valamint a hálózat kapcsolt részében fellépő terhelésváltozásoktól mindig helyes értelemben függ, azaz kisebb vagy nagyobb bázisárammal történik a szabályozás, ezért a kapcsoló tranzisztor tárolási idejének hátrányos befolyásoló hatása a hálózat befolyásolt részének szabályozó tulajdonságai szempontjából a kimenő feszültség stabilizálásának lehetőségét figyelembe véve jelentősen csökken. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy további kialakítási módja abban van, hogy a vezérlőtranzisztor bázisirányához képest záró irányú értelemben dióda van a kapcsolótranzisztor emitterellenállásának a vezérlőtranzisztor emitterével ellenkező sarkához kötve, és hogy ez a dióda egy kondenzátorral van áthidalva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés példakénti kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajz egy az ismert kapcsolásokhoz képest továbbfejleszteti, azaz a találmány szerinti kapcsolási elrendezés vázlata Az 1 kapcsolótranzisztornak emitterkörében 2 emitteiellenállás, báziskörében pedig a 3 vezérlő tekercs van elhelyezve. A 4 vezérlőtranzisztor az 1 kapcsolótranzisztorhoz képest ellenkező értelmű vezetőképességű, és így a 4 vezérlőtranzisztor emittere az 5 ellenállás útján az 1 kapcsolótranzisztor emitteréhez van kötve, kollektora pedig a 3 vezérlőtekercsnek az 1 kapcsolótranzisztor bázisához kapcsolt sarkával ellentétes sarkához van kötve, és egy 6 ellenállás útján bázisához csatlakozik. A 4 vezérlőtranzisztor bázisa 7 dióda útján egy, az utóbbival párhuzamosan kapcsolt 8 kondenzátorral, a 2 emmitterellenállásnak az 1 kapcsolótranzisztor emitteréhez csatlakozó sarkához képesti másik sarokhoz van kötve. Az 1 kapcsolótranzisztor kimenőáramkörének árama a 2 emitterellenálláson a vezetőfázisban arányos feszültségesést hoz létre. Ez a feszültségesés az 5 ellenállással együtt a 4 vezérlőtianzisztor vezetőképességének állapotát vezérli, és ilymódon ennek kollektoráramát befolyásolja. Minthogy a 4 vezérlő tranzisztor kimenő áramköre az 1 kapcsolótranzisztor 3 vezérlőtekercsével a bemenőáramkörhöz soros kapcsolásban csatlakozik, így bázisáramát a 4 vezérlőtranzisztor kollektorárama határozza meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
