189523. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés villamosan kommutált motorok állórésztekercseinek kummutálására
1 189 523 2 indukál. Ennek az U, feszültségimpulzusnak a felfutási ideje alatt az 5 csatolódiódán keresztül az 1 és 2 tranzisztorok rétegátmeneteinek zárórétegkapacitása ellenkező irányú árammal töltődik. Az itt fellépő áttöltőáram a 3 és 4 ellenállásokon egy olyan feszültséget hoz létre, amely az áttöltőárammal és így a töltés idejével is arányos lesz. Az áttöltés időtartama az indukált U1 feszültségimpulzus meredekségével arányos oly módon, hogy nagyobb meredekségnél az 1 és 2 tranzisztorok rétegátmeneteinek zárórétegkapacitása áttöltési ideje egy előre megadott feszültségre töltődik és így az áttöltőáram is megnő. Egy adott értékű meghatározott feszültségmeredekségig az áttöltőáram elfolyik a 3 és 4 ellenállásokon. Ha azonban az indukált feszültség következtében a feszültség meredeksége megnő, a 3 és 4 ellenállásokon a feszültségesés nagyobb lesz, mint az 1 és 2 tranzisztorok bázisemitter feszültsége. Ekkor a töltőaram egy része az 1 és 2 tranzisztorok bázis-emitter átmenetein folyik el, mint bázisáram. Ennek következtében az 1 és 2 tranzisztorokon kollektoráram fog folyni. Ezek a kollektoráramok hozzáadódnak az áttöltőáramhoz. Ezen áramösszegező következtében az 1 és 2 tranzisztorok további ellenirányú vezérlése jön létre, amely egy letöréshez hasonló jelenséget idéz elő egy olyan időpillanatban, amelyet az 1 és 2 tranzisztorok kapcsolási ideje határoz meg. Az alatt az idő alatt, amely idő a 6 kapcsolótranzisztor zárásától az 1 és 2 tranzisztorokból és a 3 és 4 ellenállásokból álló kommutáló kapcsolás teljes átkapcsolásáig tart, a J, tekercsáram a 7 állórésztekercs igen kis értékű tekercskapacitásán folyik át, és egy igen nagy meredekségü kommutáló U, feszültségimpulzust hoz létre, amely a kommutáló kapcsolás fent leírt átkapcsolásához és ezáltal a J, tekercsáram átviteléhez vezet. Ebben a szabadonfutó áramkörben a tekercsben tárolt energia hatásos teljesítményként fejti ki hatását és a motornál mint forgatónyomaték jelentkezik, míg a 7 állórésztekercsen keresztül az annyira le nem csökken, hogy az állórésztekercs által indukált kommutáló U, feszültségimpulzus az eredeti „e” feszültség öszszege a kommutálókapcsolás nyitófeszültége. A 7 állórésztekercsen az I, áram önmagától vezérelten annyira lecsökken, hogy abban az időpillanatban, amikor a 7 állórésztekercs mágneses terében tárolt energia teljesen megszűnik, a 7 állórésztekercs feszültsége kisebb lesz mint a kommutáló kapcsolás nyitófeszültsége. A kommutáló kapcsolás tehát abban az időpillanatban zár, amikor a 7 állórésztekercs árama közel nulla. Ha a 3 és 4 ellenállásokon lévő feszültség kisebb mint az 1 és 2 tranzisztorok bázis-emitter feszültsége, akkor az 1 és 2 tranzisztorok ellenkező értelemben zárnak le. Ha ezt követően egy másik Lf feszültségimpulzus ismételten túllépi a megadott feszültségmeredekséget, a fenti folyamat ismételten és hasonlóan megismétlődik. A 7 állórésztekercsben indukált Lf feszültségimpulzus egy olyan értékre van korlátozva, amely az 5 csatolódióda nyitófeszültségéből vagy a 8 csatoló tranzisztor bázis-emitter feszültségéből és az 1 tranzisztor bázis-emitter feszültégéből valamint a 2 tranzisztor kollektor-emitter telítési feszültségéből vagy az 5 csatoló dióda nyitófeszültségéből vagy a 8 csatolótranzisztor és a 2 tranzisztor bázis-emitter feszültségéből és az 1 tranzisztor kollektor-emitter telítési feszültségéből valamint adott esetben a 6 kapcsolótranzisztork bázis-emitter feszültségéből adódik. A 2. ábrán bemutatott példakénti kiviteli alak esetében a kommutáló áramkör közvetlenül van a 7 állórésztekercsre csatlakoztatva. Csatolóelemként az 5 csatolódióda van beépítve. Ennél a kapcsolási elrendezésnél az 1 és 2 tranzisztorok valamint a 6 kapcsolótranzisztor azonos teljesítményűre van megválasztva. A 3. ábrán bemutatott példakénti kiviteli alak a 7 állórésztekercs egy gyakorlatban igen jól bevált csatlakoztatását mutatja a kommutáló kapcsoláshoz. A 2. ábrán bemutatott kiviteli alakkal ellentétben a csatolás indirekt és csatolóelemként az 5 csatolódióda van alkalmazva, amely 6 kapcsolótranzisztoron keresztül van a kommutáló áramkörrel összekapcsolva, és a kommutáló áramkör árama a 6 kapcsolótranzisztor áramerősítési tényezőjével osztott áram. Ezt a csatolási módot akkor célszerű alkalmazni, ha nagy tekercsáramot kell kornmutálni. Ennek megfelelően természetesen ebben az esetben a 6 kapcsolótranzisztor megfelelően nagy teljesítményű tranzisztor kell legyen, míg az 1 és 2 tranzisztorok kisteljesítményű tranzisztorok lehetnek. A 4. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek a 7 állórésztekerccsel való összekapcsolása ^átható egy további példakénti kiviteli alakja segítségével. Ennél a kiviteli alaknál az 5 csatolódióda 8 csatolótranzisztoron és 9 csatolóellenálláson keresztül van a 7 állórésztekerccsel összekapcsolva. Ha a 6 kapcsolótranzisztorként egy megfelelő teljesítményű teljesítménytranzisztort alkalmazunk és megfelelően kihasználjuk a 8 csatolótranzisztor áramerősítési tényezőjét, akkor ezzel az elrendezéssel különlegesen nagy tekercsáramok is megszakíthatok. Az 1 és 2 tranzisztorok ebben az esetben kisteljesítményű tranzisztorok lehetnek. Az 1. ábrán bemutatott elvi kapcsolás egy további előnye, hogy a kommutálandó áram iránya, valamint a még így keletkező kisértékű kommutálóimpulzus iránya tetszőleges lehet. így például a kommutáló impulzusok a 2. és 3. ábrán bemutatott példakénti kiviteli alakhoz képest lehetnek azzal ellentétesek, például a negatív tápfeszültséghez képest nem negatívak, hanem a + UB feszültséghez indukált impulzusok. Ez akkor alkalmazható például, ha az alkalmazott kapcsolásnál például a zárórétegszigetelés miatt a - U8 feszültséghez képest negatív feszültség nem jelenhet meg. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnél, ahogyan erre már a bevezetőben is utaltunk, nagy előny, hogy monolit integrált áramkör formájában egyszerűen integrálható. Szabadalmi igénypontok 1. Kapcsolási elrendezés villamosán kommutált motorok állórésztekercseinek kommutálására, azzal jellemezve, hogy a kommutáló kapcsolás két 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
