196269. lajstromszámú szabadalom • Mágneses mikrokapcsoló
1 196 269 2 4. ábra az ismert mágneses mikrokapcsoló elektromos blokkdiagramja; az 5. ábra a találmány szerinti mágneses mikrokapcsoló bekapcsolt állaptú keresztmetszeti képe; a 6. ábra a találmány szerinti mágneses mikrokapcsoló kikapcsolt állapotú keresztmetszeti képe; a 7. ábra a találmány szerinti mágnesess mikrokapcsoló magnetorezisztíV érzékelő elemének és a működtető mágneses tér elhelyezésének a képe; a 8. ábra a találmány szerinti mágneses mikrokapcsoló célszerű elektromos blokkdiagramja; a 9. ábra a találmány szerinti mágneses míkrokapcsoló magnetorezísztív érzékelő elemének célszerű kiviteli alakja; a 10. ábra a magnetorezísztív érzékelő elem előnyös kiviteli alakja. Az 1. ábrán az ismert mágneses mikrokapcsoló keresztmetszeti rajza van feltüntetve, amelyen 11 tokjában lévó 13 Hall csip 14 felső fluxus vezetőből, 15 alsó fluxus vezetőből és 16 állandó mágnesből álló, a 16 Hall csip síkjára merőleges mágneses teret létrehozó mágneskörben van elhelyezve. A 16 állandó mágnes és a 13 Hall csip között 19 légrés helyezkedik el. A 12 Hall effektuson alapuló mágneses mikrokapcsoló BE kapcsolt állapotban van. A 2. ábra látható az 1. ábrán bemutatott ismert mágneses mikrokapcsoló keresztmetszeti képe, azzal a különbséggel, hogy itt a lágy mágneses anyagból készült 17 fogazott cilinder 18 foga 19 légrésben van. A merőleges mágneses tér a 21 rövidre zárt mágneses fluxus vonal mentén 18 fogon keresztül záródik. A 12 Hall effektuson alapuló mágneses mikrokapcsoló KI kapcsolt állapotban van. A 3. ábra a 13 Hill csip és a csip síkjára 22 merőleges mágneses tér elhelyezkedését mutatja, be az ismert 12 Hall effektuson alapuló mágneses mikrokapcsoló esetében, A nagy erősségű, nagy térfogatban létrehozott homogén mágneses tér előállításához nagy, bonyolult, ezért drága mágneskör szükséges. Az ismert 12 Hall effektuson alapuló mágneses mikrokapcsoló működése az 1., 2. és 3. ábra alapján. A forgó 17 fogazott cilinder azon pozícióban, amelyben a cilinder kivágása a 19 légrésbe kerül, a 22 merőleges mágneses tér a 20 hosszú mágneses fluxus vonal mentén a 13 Hall csipen keresztül záródik, ekkor az ismert 12 Hall effektuson alapuló mágneses mikrokapcsoló BE állapotba, azon cilinder pozícióban pedig, amelyben a 17 fogazott cilinder 18 foga a 19 légrésbe kerül, a 22 merőleges mágneses tér értéke lecsökken, mivel a tér a 21 rövidre zárt mágneses fluxus vonal mentén a 18 fogon keresztül záródik, s ekkor a 12 Hall effektuson alapuló mágneses mikrokapcsoló BE állapotából KI állapotába megy át. Az ismert mágneses mikrokapcsoló elektromos blokkdiagramját a 4. ábra alapján ismertetjük, melynek 11 tokban elhelyezett 25 negatív tápfeszültség bemenetre kapcsolódó 27 bemeneti zavarszűrő áramköre, 28 kimeneti zavarszűrő áramköre, 29 feszültség stabilizátora, 30 mágneses jeladója, 31 erősítője, 32 Schmitt-triggere, 33 nyitott kollektoros kimeneti tranzisztora van. A 33 nyitott kollektoros kimeneti tranzisztor emitters van a 25 negatív tápfeszültség bemenetre kötve. A 27 bemeneti zavarszűrő áramkör bemenete 26 pozitív tápfeszültség bemenetre, kimenete a 29 feszültség stabilizátor bemenetére van csatlakoztatva. A 29 feszültség stabilizátor kiménete, a 30 mágneses jeladó, a 31 erősítő és a 32 Schmitt-trigger tápfeszültség bemeneteire van kötve. A 31 erősítő bemenete a 30 mágneses jeladó kimenetére, kimeneté pedig a 32 Schmitt-trigger bemenetére van csatlakoztatva. A 33 nyitott kollektoros kimeneti transzisztor bázisa a 32 Schmitt-trigger kimenetére, kollektora pedig a 28 kimeneti zavarszűrő áramkör kapcsán keresztül 24 kimenetre van követ. A 29 feszültség stabilizátor a 31 erősítő, a 32 Schmitt-triger és a 33 nyitott kollektoros kimeneti tranzisztor, előnyösen egybe integrálva, kiszolgáló áramkört alkot. A 25 negatív tápfeszültség bemenete, a 26 pozitív tápfeszültség bemenete a 27 bemeneti zavarszűrő áramkörrel a 24 kimenet pedig a 28 kimeneti zavarszűrő áramkörrel vannak ellátva. A 29 feszültség stabilizátor, a 30 mágneses jeladó, valamint a 31 erősítőből és a 32 Schmitt-triggerból álló kiszolgáló áramkör konstans feszültséggel való ellátását biztosítja. A 30 mágneses jeladó a 22 merőleges mágneses tér megváltozásának hatására igen kicsi, tized millivolt nagyságrendű jelet generál, ez a jel jut a 31 erősítőn történő erősítés után a 32 Sehmitt-triggerbe, amely logikai szintű kimeneti jelekké alakítja ezt át, és meghajtja a 33 nyitott kollektoros kimeneti transzisztort, amely a 28 kimeneti zavarszűrő áramkörrel védett 24 kimenetén a terhelhető, logikai szintű kimeneti jelet biztosítja. A kicsi hasznos jel miatt a kiszolgáló áramkör iránti követelmények rendkívül szigorúak, s ez komoly gyártási nehézséget okoz. A találmány szerinti mágneses mikrokapcsoló 5. ábrán csupán példaként feltüntetett kiviteli alakjának 11 tokjában elhelyezkedő 15 alsó fluxus vezetőből és 14 felső fluxus vezetőből és ez utóbbival egységet képező 35 magnetorezísztív jeladóból, 16 állandó mágnesből és 19 légrésből állő mágnesköre van. A 36 síkban fekvő mágneses tér a 20 hosszú mágneses fluxus vonal mentén a 35 magnetorezisztíV jeladón keresztül záródik. A mágneses mikrokapcsoló BE kapcsolt állapotban van. A 6. ábra az 5. ábrán ismertetett mágneses mikrokapcsolót mutatja be, ahol is a 19 légrése egy lágy mágneses X, < 5xl0~7 magnetostrikciójú anyagból 17 fogazott cilinder 18 foga van. A 16 állandó mágnesen, a 15 alsó fluxus vezetőn és a 17 fogazott cilinder 18 fogán áthaladó 21 rövidre zárt mágneses fluxus vonal mentén a mágneses tér rövidre van zárva. A 34 magnetorezisztív effektuson alapuló mágneses mikrokapcsoló KI kapcsolt állapotban van. A7. ábraa 35 magnetorezisztív jeladó 41 magnetorezisztív ellenálláshídjának és a 36 síkban fekvő mágneses tér elhelyezkedését mutatja be. A 41 magnetorezisztív eilenálláshíd két egyenlő ellenállású 38 eilenálláshíd első aktív ágából és 40 ellenállásiad második aktív ágából, tehát a 35 magnetorezisztív jeladó változásának hatására megváltozó ellenállású, és két egyenlő ellenállású 37 ellenállásiad első passzív ágából és 39 eilenálláshíd második passzív ágából, tehát a 35 magnetorezisztív jeladó változására nem változó, de mágneses tér nélkül 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
