187264. lajstromszámú szabadalom • Védőkapcsolós tranzisztoros kapcsolóáramkör túlterhelés elleni védelmére
5 187264 6 sza például jelzésadás céljából egy Rl terhelő ellenállásra - például egy távközlő berendezés vezetöerére - kapcsolja; az Rl terhelő ellenállással párhuzamosan kapcsolható egy Cl kapacitás, például a vezetek kapacitása. A T1 kapcsoló tranzisztor vezérlőbemenetére ennek a célnak az érdekében egy S vezérlő kapcsoló van kötve, amelynek segítségével az R1 ellenálláson keresztül a T1 kapcsoló tranzisztor báziséra nyitófeszültség, az adott példában földpotenciél kapcsolható és így az vezető állapotba kerül. Annak megakadályozása érdekében, hogy túl kicsi Rl terhelő ellenállás esetén - pl. zavar esetén - a TI kapcsoló tranzisztoron túl nagy terhelő áram folyjon, ennek emitterkörében található az R2 ellenállás, amely rövid idejű túlórám esetén az R3 ellenállásból és a C1 kondenzátorból álló integráló RC tagon keresztül, röviddel a megengedhető terhelő áram túllépése után a Th tirisztor gyújtófeszültséget kapcsol a Th tirisztor a T1 kapcsoló tranzisztor vezérlőbemenetére illetve az R1 ellenállás után a T1 kapcsoló tranzisztor emittere és bázisa közé van kapcsolva. Normális üzemi körülmények között a Th tirisztor hatástalan marad, túlterhelés esetén azonban - mint már említettük - begyújt és a vezérlőbemenetet rövidre zárja, mégpedig úgy, hogy a T1 tranzisztort lezárja és a terhelő áram gyorsan megszűnik. A Th tirisztor ezek után mindaddig begyújtott állapotban marad, míg az S vezérlő kapcsoló újra ki nem nyit és nem gyújt be újra, ha időközben a túlterhelés megszűnt. A most leírt kapcsolás rendelkezik azzal a hátránnyal, hogy az Rl terhelő ellenálláson fellépő nagyobb zavarfeszültség csúcsok esetén a Th tirisztiron fellép egy gyors feszültségugrés, aminek következtében a Th tirisztor anód-katód átmenete begyújt és a terhelő áramot illetve a jelzés adásét hibásan megszakítja. Az 1. ábrán szaggatott vonallal rajzolt, egymással sorbakapcsolt C2 kondenzátor és R4 ellenállás a vezérlőbemenettel párhuzamosan van kapcsolva, amelynek célja a Th tirisztoron esetleg létrejövő feszültségugrás szűrése. Ez azonban azzal a hátránnyal jár, hogy a C2 kondenzátor is a T1 kapcsoló tranzisztor bázis-emitter átmenetével párhuzamosan kapcsolódik és - mivel a C2 kondenzátornak kis Rl terhelő ellenállás esetén viszonylag nagynak kell lennie a kívánt feszültségugrós kiszűrése érdekében - a sokkal nagyobb R1 ellenállással együtt a T1 kapcsoló tranzisztor bázisán lapos impulzusfelfutást eredményez, miáltal a T1 kapcsoló tranzisztor nagyobb terhelóáramnél a teljesítmény hiperbolán való lassú áthaladás miatt már normál esetben is túlterhelödik. A 2. ábra az 1. ábrán látható tranzisztoros kapcsolóáramkörnek a találmány szerinti továbbfejlesztett változatát mutatja, amelynek segítségével a korábbiakban bemutatott nehézségek elkerülhetők. A tranzisztoros kapcsolóáramkörnek a már az 1. ábrán megjelent alkatrészeit a 2. ébrén is ugyanazokkal a jelölésekkel láttuk el. A találmánynak megfelelően a Th tirisztort tartalmazó, a T1 kapcsoló tranzisztor meghajtó bemenetére kapcsolódó, rövidrezáró áramkör, amelyben a Th tirisztorral egy T2 segédtranzisztor kollektor-emitter átmenete van sorba kapcsolva, bázisa pedig az R5 és R6 ellenállásokból alkotott feszültségosztó V osztáspontjával van összekötve. A feszültségosztó a Th tirisztor és a vezérlőbemenetre csatlakozó S vezérlő kapcsoló közé csatlakozik. Az R5 és R6 ellenállások úgy vannak megválasztva, hogy begyújtott Th tirisztor esetén a T2 segédtranzisztor bázisán azt vezető állapotban tartó potenciál legyen. Ily módon a T1 kapcsoló tranzisztor vezérlőbemenete a begyújtott Th tirisztor és a vezető T2 segédtranzlsztor által rövidzárba kerül; ezzel szemben a Th tirisztor normális esetben a T1 kapcsoló tranzisztortól csatolásmentes és ennél fogva a terhelési oldalról odaérkező zavarfeszültség csúcsok sem tudják befolyásolni állapotát. Annak érdekében, hogy adott esetben a Th tirisztornak a T1 kapcsoló tranzisztor tápáramforrásában fellépő zavarfeszültség csúcsok, valamint a T1 kapcsoló tranzisztor tápáramforrásában fellépő zavarfeszültség csúcsok, valamint a T1 kapcsoló tranzisztor terhelőköréből származó, különösen erős zavarfeszültség csúcsok következtében fellépő begyújtásét elkerüljük, a Th tirisztorral párhuzamosan kapcsolhatunk egy C2 kondenzátort, amellyel adott esetben egy R4 eilenéllés van sorbakötve. A C2 kondenzátor a Th tirisztoron fellépő gyors feszültségváltozésokat szűri. Az 1. ábra ismert kapcsolásával szemben a C2 kondenzátor nem csökkenti a Jelmeredekséget, mert a Th tirisztor és ezzel a C2 kondenzátor a T2 segédtranzisztor révén a T1 kapcsoló tranzisztortól csatolásmentesitve van. Az R5 és R6 ellenállásokat természetesen nagy értékűre kell választani. A T2 segédtranzlsztor bázis-emitter átmenetével sorbakapcsolt R6 ellenállás és az ezzel párhuzamosan kapcsolt R5 ellenállás a C2 kondenzátorral együtt - adott esetben az R4 ellenállással együtt - meghatározzák a Th tirisztoron létrejövő feszültségugrás meredekségét, amennyiben a fellépő zavarfeszültség csúcs a tápáramforrástól érkezik. Ha a zavarfeszültség csúcs a T1 kapcsoló tranzisztor terhelőköréből származik - amely például egy vezetékér lehet - akkor az R6 ellenálláson kívül az R1 ellenállás Is hatásos. A Th tirisztor említett csatolásmentessége és a korábban tárgyalt RC tag úgy műkődnek együtt, hogy azok egyrészt a zavarfeszültség csúcsokat elnyomják, másrészt pedig a nagyobb felfutási meredekségű és így kisebb veszteségű teljesítményű T1 kapcsoló tranzisztor emitter-kollektor átmenete lényeges túlterhelés fellépése esetén lezárt ál la— 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
