188347. lajstromszámú szabadalom • Nagyfrekvenciás változtatható kimenő teljesítményű hevítő generátor
1 188 347 2 menő teljesítmény biztosításához a 2 vezérelhető frekvenciájú oszcillátor milyen frekvenciával rezegjen, azaz milyen időközönként indítsa a 3 vezéroiiiető időzítő egységet. Ugyancsak a 9 programadó határozza meg azt is, hogy a 3 vezérelhető időzítő egység milyen kitöltési tényezőt biztosítson. Sokszor előforduló gyakorlati példaként megemlíthető az a legegyszerűbb eset, amikor is a 2 vezérelhető frekvenciájú oszcillátor frekvenciáját a 3 programadó a kimenőteljesítmény változtatásától függetlenül állandó értéken tartja. Ekkor a kimenő teljesítmény és a kitöltési tényező között egyenes arányosság áll fenn. Természetesen a 9 programadó ennél jóval bonyolultabban, például fixtár (EPROM) és D/A átalakító együttesével meghatározott függvény szerint is vezérelheti a 2 vezérelhető frekvenciájú oszcillátort és a 3 vezérelhető időzítő egységet. A találmány szerinti nagyfrekvenciás változtatható kimenő teljesítményű hevítő generátor a következőképpen működik. A 6 harmonikus oszcillátor működését az 5 rácsfeszültség generátor engedélyezi, vagy tiltja. A 6 harmonikus oszcillátor kimenőjelét a 7 teljesítményillesztő csatolja ki a 8 hevítő fejre. A 6 harmonikus oszcillátor, a 7 teljesítményillesztő és a 8 hevítő fej így egy olyan, a szakirodalomból jól ismert hevítő generátort alkot, melynek kimenő teljesítménye állandó. Ezen hevítő generátor kellő sebességű, rácskörben vezérelt ki-bekapcsolgatását az 5 rácsfeszültség generátor teszi lehetővé. A 4 erősítő és galvanikus leválasztó a kisteljesítményű áramköröket galvanikusan elválasztja a nagy teljesítményű egységektől, s ezáltal biztosítja a zavarvédelmet. A nagyfrekvenciás változtatható kimenő teljesítményű hevítő generátornak a teljesítményszabályozását megvalósító elemek felhasználói szempontból előnyös kiviteli alakját mutatja be a 2. ábra. — Az 1 kapcsolót Z1 záró érintkező alkotja. Z1 záró érintkező egyik kapcsával földre, másik kapcsával pedig 1 kapcsoló kimeneteként a 2 vezérelhető frekvenciájú oszcillátor egyik bemenetére csatlakozik. — A 2 vezérelhető frekvenciájú oszcillátor U2 bemeneté közvetlenül FK1 félvezető kapcsoló egyik bemenetére, illetve E3 fázisfordító erősítőn keresztül FK1 félvezető kapcsoló másik bemenetére csatlakozik. FK1 félvezető kapcsoló kimenete II integrátoron és a vele sorbakapcsolt KI komparátoron keresztül az FK1 félvezető kapcsoló harmadik bemenetére van bekötve. Az II integrátor további kimenete RÍ és R2 sorbakapcsolt ellenálláson keresztül van az U3 kimenetre kapcsolva. Az U3 kimenet a 3 vezérelhető időzítő egység egyik bemenetére van bekötve. Az RÍ és R2 ellenállás közös pontja pedig a 2 vezérelhető frekvenciájú oszcillátor további bemenetéként az 1 kapcsolóval van összekötve. — A 3 vezérelhető időzítő egységet K2 kétbemenetű komparátor alkotja. K2 kétbemenetű komparátornak negatív bemenete és pozitív bemenete van, és U4 kimenettel rendelkezik. — A 4 erősítő és galvanikus leválasztanak a 3 vezérelhető erősítő egység U4 kimenetére csatlakozó E4 erősítőn, OCl optikai csatoló diódáján és R3 ellenálláson keresztül földre van kötve. Az OCl optikai csatoló tranzisztorának a kollektora az Uj2 tápfeszültségre, emittere pedig a 4 erősítő és galvanikus leválasztó kimeneteként az 5 rácsfeszültség generátor bemenetére van kötve. — Az 5 rácsfeszültség generátor bemenete R4 ellen-, álláson keresztül R5 ellenállásra, Dl dióda katódjára és TI tranzisztor (FET) vezérlő elektródájára csatlakozik. R5 ellenállás másik vége és Dl dióda anódja a hálózati földre van kapcsolva. TI tranzisztor csatornája és a vele párhuzamosan kapcsolt UR1 feszültségfüggő ellenállás a hálózati földre és a sorbakapcsolt R6 és R7 áramkorlátozó ellenállás közös pontjára csatlakozik. R6 ellenállás másik vége az Up3 tápfeszültségre, R7 ellenállás pedig az 5 rácsfeszültség generátor kimeneteleként a 6 harmonikus oszcillátor bemenetére, — amely egyúttal az Ug rácsbemenet — kapcsolódik. — A 9 programadó Pl potenciométerének két végpontja a föld és Úti tápfeszültség közé van kötve. A Pl potenciométer csúszó érintkezője E2 erősítőn keresztül a 9 programadó U2 kimenetére és így a 2 vezérelhető frekvenciájú oszcillátor bemenetére kapcsolódik, míg ugyanezen U2 kimenet, illetve az U1 kimenet közé El erősítő csatlakozik. Az Ul kimenet a 3 vezérelhető időzítő egység bemenetével van összekötve. A teljesség kedvéért megjegyezzük, hogy a 2. ábrán nem részletezett erősítő, integrátor és komparátor analóg blokkok mindegyike műveleti erősítőből és megfelelően méretezett passzív elemeket tartalmazó visszacsatoló hálózatból van felépítve a szakirodalomból jól ismert módszerrel. A 2.a. ábrán látható elvi kapcsolási rajz szerinti kiviteli példa működése a következő. A 9 programadó Pl potenciométere meghatározza az Ul és U2 kimeneteken a feszültséget. Az U2 kimenet feszültsége szabályozza a fürészgenerátorként működő 2 vezérelhető frekvenciájú oszcillátor frekvenciáját. Minél nagyobb az U2 feszültség, annál nagyobb az II integrátor töltőárama, azaz annál nagyobb az U3 kimeneten megjelenő fűrészfeszültség frekvenciája. U3 kimeneten a Z1 záróérintkező zárásával állandó nulla-feszültség állítható be, ez megfelel a generátor kikapcsolt állapotának. Az Ul kimeneten mérhető feszültség növelésekor nő a K2 kétbemenetű komparátor komparálási szintje, s ennek megfelelően az U4 kimeneten nő a négyszögimpulzus szélessége, azaz a kitöltési tényező. A 2. ábrán jelöléstechnikailag is megkülönböztettük a kisteljesítményű elektronika földjét a nagyteljesítményű elektronika földjétől, azaz a hálózati földtől. A két földrendszer egymástól galvanikusan független. A 2 ábrán feltüntetett UT tápfeszültségek közül azU-p2 és UT3 van a hálózati földdel galvanikus kapcsolatban. A logikai kapcsolatot a 4 erősítő és galvanikus leválasztó OCl optikai csatolója biztosítja a két galvanikusan leválasztott rendszer között. Az 5 rácsfeszültség generátor TI tranzisztora söntkapcsolóként működik. Az UR1 feszültségfüggő ellenállás a tranziensek ellen védi a TI tranzisztort. Mint látható a találmány tárgyát képező, 1. ábra szerinti berendezés valóban lehetővé teszi a nagyfrekvenciás hevítő generátorok kimenő teljesítményének változtatását kis teljesítményű és alacsony feszültséggel működő vezériő áramkörök alkalmazásával. Ezáltal lehetővé teszi a technológiának megfeleld, optimális kimenő teljesítmény beállítását, amivel az elkészített munkadarabok minősége az energiatakarékossági ős termelékenységi szempontok figyelembevételével is biztosítható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
