192877. lajstromszámú szabadalom • Vezérlő elektronikát megvalósító kapcsolási elrendezés kapcsolóüzemű tápegységekhez
5 112877 6 A kapcsoló tranzisztor bekapcsolásával az áramkorlátozó induktivitáson keresztül a bemenetről pótlódik a kimeneten lévő kondenzátorról a terhelésre - a fogyasztóra - elfolyó töltés. Amint a kimeneti feszültség eléri a szükséges szintet, a vezérlő áramkör a kapcsoló tranzisztor lezárja, ekkor az induktivitás kapcsain a feszültség indukálódik. A berendezésben a kapcsolótranzisztort azzal a sebességgel kell nyitni, illetve zárni, amit a visszacsatoló hurok - amely lényegében hibaerősítőből, triggeráramkörből és meghajtó fokozatból áll - és az induktivitás, valamint az energiatároló kondenzátor határoz meg. A Schmitt-trigger pedig aszerint nyitja - zárja a kapcsolótranzisztort, ahogy a kimeneti feszültség egy bizonyos szintnél nagyobb, vagy kisebb értékű. így a kimenet feszültsége a kívánt egyenfeszültség körül ingadozik. A technika mai szintjén sok megoldás létezik. Egyik ilyen korszerű megoldás az, hogy a tápellátást biztosító egységekben folyamatosan figyelik a feszültségforrást, melynek a szintje változhat és ha ez a változás túllép egy meghatározott értéken, akkor ezt valamilyen formában jelezni kell. Ez a megoldás kiterjed azon esetekre, ha a figyelt érték egy maximális érték főié nő, vagy pedig egy minimális érték alá esik. E megoldást közli a 2 124 088 lajstromszámú DE szabadalom. A hivatkozott szabadalomban egy különleges differenciál erősítőt alkalmaznak. E különleges differenciál erősítő belső előfeszítést igényel. A bejövő feszültséget egy-egy azonos értékű ellenálláson keresztül kötik be a különleges differenciál erősítő invertáló és nem invertáló bemenetelre. E bemenetekre egy-egy záróirányban kapcsolt diódán keresztül egy-egy állítható feszültségosztó csatlakozik. A rendszer működését elsősorban az biztosítja, hogy a különleges differenciál erősítő belső előfeszítő elemeivel olyan beállítást hoz létre, hogy ha az ugyanezen differenciál erősítő invertáló és a különleges differenciál erősítő negatív tápfeszültség szélső értékén legyen. A javasolt megoldás korszerű, de a megoldásból következik, hogy különleges differenciál erősítő szükséges és a kapcsolási elrendezés egyik irányba sem kapcsolható, vagyis állandóan jelzi a feszültségszint tartomány alsó és felső határát. A különleges differenciál erősítő előfeszitésének a mértéke jelentősen befolyásolja az érzékelés pontosságát. A gyakorlatban a különböző felépítésű kapcsolóüzemű stabilizált tápegységek előnyös és hátrányos tulajdonságai természetesen eltérőek lehetnek, de általában az előnyös tulajdonságaik az alábbiakban foglalhatók össze:- Kisméretűek és könnyűek.- Nagy a hatásfokuk, mivel működésük során jóval kevesebb hót disszipálnak, így energiaveszteségük minimális.- A kimeneti feszültséget fenntartó képességük (hold-up) a hagyományos lineáris egységekhez viszonyítva sokkal kedvezőbb.- Ellentétes polaritású egyenfeszültség létrehozására íb alkalmasak.- Megbízhatóságuk nagy, melyet elősegít az a körülmény, hogy alacsony hőmérsékleten műkődnek, így növekszik a felhasznált elemek élettartama.- A kapcsoló üzemmódhan a félvezetők vagy zárt vagy nyitott állapotban vannak, így a tranzisztorok viszonylag nem válnak kritikussá a paramétereik szórásával, a környezeti hőmérséklet ingadozásaival szemben. A kapcsolóüzemű stabilizált tápegységeknek a fentiekben vázolt előnyei mellett azonban számos hátrányos tulajdonságaik vannak, ezek a következők;- A nagyfrekvenciás kapcsoló fokozatok zavarfeszültséget keltenek (rádiófrekvenciás zavar).- A kimeneti búgófeszültség- komponensük és a zajfeszültségük a kapcsolótechnika alkalmazása miatt nagyobb, mint a hagyományos tápegységeké.- A kimeneti szűrő alkalmazása miatt a terhelési tranziens feléledési idő - vagyis a hirtelen terhelésváltozás esetén a kimeneti feszültség nyugalmi értékének eléréséhez szükséges idő - nagyobb, mint a hagyományos tápegységeknél.- A kapcsolási felépítésük bonyolultabb, mint a hagyományos feszültségszabályozóké, megépítésükhöz speciális kapcsolóüzemű tápegységekhez kifejlesztett - elemek szükségesek. A találmányunk kidolgozása során az volt a célkitűzés, hogy olyan univerzális vezérlő elektronikát megvalósító kapcsolási elrendezést hozzunk létre, mely alkalmas a napjainkban széles körben elterjedt különféle típusú kapcsolóüzemű tápegységrendszerek, nevezetesen nyitóüzemű, nyitóüzemű transzformátoros, záróüzemű, ellenütemü és hídkapcsolású átalakítók vezérlésére. Az általunk kidolgozott kapcsolási elrendezést az 1. ábrán mutatjuk be. Az 1. ábrában az 1 aszimmetrikus oszcillátor kimenete a 4 R/S tároló, a 2 osztó áramkör és a 12 kisütő áramkör egyik kivezetésével alkotott közösített pontjába van csatlakoztatva. A 2 osztó áramkör az 5 dekóderbe van csatlakoztatva. A 12 kisütő áramkör másik kivezetése a 6 vezérelt áramgenerátor, a Ci kondenzátor egyik fegyverzete a 7 Schmitt trigger által alkotott közösített pontba van 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
