182827. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés kapcsolási áramkörökben alkalmazott kapcsolótranzisztor vezetőfázisának vezérlésére
1 182 827 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés hálózati kapcsolóáramkörökben alkalmazott kapcsolótranzisztor vezető-fázisának vezérlésére. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés különösen elektronikus készülékek, például televíziós vevőkészülékek áramforrásához alkalmazható igen előnyösen. Az 2 160 659 számú Német Szövetségi Köztársaságbeli szabadalmi irat, valamint a 2 336 110 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási irat olyan hálózati kapcsolóáramköröket ismertet, amelyben az alkalmazott kapcsolótranzisztor vezetőfázisának vezérlésére önmagában ismert kapcsolási elrendezést alkalmaznak. A kapcsolótranzisztor vezérlésére vezető állapotában szükséges bázisáramot ezeknél az említett ismert kapcsolásoknál visszacsatolótekercsként alkalmazott vezérlőtekercs szolgáltatja, és a bázisáramot előtétellenállás szabályozza. A kapcsolótranzisztor működéséhez szükséges periodikus lezárást olyan lezárószerv végzi, amely a bázisáram irányához képest ellenkező irányban fejti ki hatását. A kapcsolótranzisztor emitterkörében lévő ellenállást a kapcsolótranzisztor kimenőáramával arányos feszültség szolgáltatja, amely a lezáró fázis kezdetének befolyásolására szolgáló szabályozószervvel van összekötve, miáltal a kimenő feszültség stabilizálása biztosítható. Ennek az ismert kapcsolásnak hátránya abban van, hogy a kapcsolótranzisztor bázisáramának változása következtében ez a bázisáram a kollektoráram változásával fordított értelemben arányos. Minthogy a kapcsolótranzisztort valamennyi gyártási szórásból eredő tűréshatárok között a telítési állapotban kell vezérelni, ennek következtében a kapcsolótranzisztor tárolási ideje a befolyásolandó hálózati áramkör kívánt szabályozási paramétereire nézve hátrányosan hat ki. Ezt a hátrányt a kapcsolótranzisztor tárolási idejével és áramerősítési paraméterével szemben támasztott magasabb követelmények útján csak részben lehet korlátozni. A hálózati áramkörök kapcsolótranzisztorainak bázisárama vezérlésére egy további szabadalom vált ismeretessé, amelyet az 1 246 097 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közzétételi irat ismertet. E szerint a megoldás szerint vezérlőtranzisztorként kialakított határolóellenállást alkalmaznak, amelynek feladata, hogy a vezető-fázisban a bázisáramot fokozatosan változtassa, a bemenő feszültség függvényében. A vezérlőtranzisztor bázisáramát külön kapcsolófokozat hozza létre. Az említett vezérlőtranzisztor egy szabályozószervvel összekötve a kimenő feszültség stabilizálása céljából is felhasználható, minthogy a kapcsolótranzisztor kollektorárama a telítetlenség következtében korlátozva van, azaz a kollektoráram csökken. Ennek a megoldásnak a hátránya az, hogy a kapcsolótranzisztor bázisáramának a bemenő feszültség függvényében való vezérlése nagy ráfordítást kíván, és minthogy a kapcsolótranzisztor telítetlen állapotba kerül, ennek következtében ez a kapcsolás nagy tápfeszültségek részére szolgáló hálózati kapcsolóáramkörök részére nem alkalmazható, minthogy a kapcsolótranzisztornak a teljesítményfüggő túlterhelése semmiképpen sem kerülhető el. Célunk a kapcsolóáramkörök szabályozási paramétereinek javítása, és a kapcsolótranzisztor tárolási idejére és áramerősítésére vonatkozó eddigi magas követelmények csökkentésének lehetősége. Az a célkitűzésünk, hogy a kapcsolóhálózatokban alkalmazott kapcsolótranzisztorok vezető-fázisának vezérlésére olyan kapcsolási elrendezést javasoljunk, amelynek vezérlőtekercse és báziskörében vezérlőtranzisztora van, továbbá, amelynek emitterkörében lévő ellenállás úgy van kialakítva, hogy az igen kis ráfordítás árán a kollektorárammal arányos bázisáramvezérlést biztosítson, minek következtében a kapcsolótranzisztor tárolási idejének hátrányos befolyása a kapcsolóhálózat szabályozási paramétereire nézve jelentős mértékben csökkenthető. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést olymódon alakítjuk ki, hogy vezérlőtranzisztorként a kapcsolótranzisztor vezetőképességével komplementáris tranzisztort alkalmazunk, amelynek kollektora a kapcsolótranzisztor báziskörében lévő vezérlőtekercshez van kötve, emittere egy ellenálláson keresztül a kapcsolótranzisztor emitteréhez van kötve, bázisa a kapcsolótranzisztor emitterellenállásának a kapcsolótranzisztorhoz csatlakozó sarkával ellenkező sarokhoz van kötve, és hogy a vezérlőtranzisztor kollektora és emittere között egy további ellenállás van beiktatva. Minthogy a vezérlőtranzisztor vezetőképességének állapota, és ezzel a kapcsolótranzisztor bázisárama kizárólagosan a kollektorárammal arányos azon feszültségeséstől függ, amely a kapcsolótranzisztor emitterellenállásán létrejön, és a vezérlőtranzisztor emitterkörében lévő ellenállás nagyságától függ, ezért a kapcsolótranzisztor bázisárama mind a hálózati feszültség változásaitól, mind pedig a hálózati áramkör terhelésváltozásaitól mindig helyes irányban áll befolyás alatt, azaz nagyobb vagy kisebb bázisárammal történik a vezérlés, minek következtében a kapcsolótranzisztor tárolási idejének hátrányos befolyása a kapcsolóhálózati áramkör szabályozó paramétereire, a kimenő feszültség stabilizálása szempontjából jelentős mértékben csökkenthető. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy további kiviteli alakjának lényege az, hogy egy pótlólagosan a vezérlő tranzisztor kollektora és a vezérlőtekercsnek a kapcsolótranzisztor bázisához csatlakozó végével ellenkező sarkához a vezérlőtranzisztor kollektoráramát áteresztő irányú diódát iktatunk be. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés példakénti kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajz a találmány szerinti kapcsolási elrendezést szemlélteti. Az 1 kapcsolótranzisztor emitterkörében 2 emitterellenallás, báziskörében pedig a 3 vezérlőtekercs van elhelyezve. A 4 vezérlőtranzisztor az 1 kapcsolótranzisztor vezetőképességével szemben ellenkező értelmű vezetőképességű, amelynek emittere egy 5 ellenálláson át az 1 kapcsolótranzisztor emitteréhez, kollektora pedig a 6 diódán át az 1 kapcsolótranzisztor bázisához csatlakozó 3 vezérlőtekercs ellenkező sarkához van kötve, míg bázisa a 2 emitterellenállásnak az 1 kapcsolótranzisztor emitteréhez kapcsolt sarkával ellenkező sarkához van kötve. A 4 vezérlőtranzisztor kollektora egy 7 ellenállás útján az 1 kapcsolótranzisztor emitteréhez csatlakozik. Az 1 kapcsolótranzisztor kimenő áramkörében az áram a vezető-fázisban a 2 emitterellenálláson arányos feszültségesést hoz létre. Ez a feszültségesés az 5 ellenállás útján a 4 vezérlőtranzisztor vezetőképességének állapotát, illetőleg ennek nagyságát vezérli, és ezáltal a kollektoráram nagyságát határozza meg. Minthogy a 4 vezérlőtranzisztor kimenő áramköre az 1 kapcsolótranzisztor 3 vezérlőtekercsének bemenő áramkörével sorba van kötve, így bázisáramát a 4 vezérlőtranzisztor 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
