196678. lajstromszámú szabadalom • Szakadásjelző áramkörrel kiegészített alacsony- és túlfeszültség védelmi áramkör, nagyáramú tápegységek kimenőfeszültségének figyelésére
1 196678 2 másik kapcsa a mínusz érzékelési pontra (22) kötött, a tápegység plusz teljesítmény kapcsa (12) és mínusz teljesítmény kapcsa (21) közé egy előterhelő ellenállás (71) kötött. A találmány lényege az, hogy az első komparátor (1) bemenetéivel (13), (14) párhuzamosan kötött második feszültség osztó ellenállás (5) egyrészt a plusz érzékelési pontra (11) másrészt a plusz teljesítmény pontra (12) kötött, az első feszültségosztó ellenállás (3) az első segédtápfeszültség forrás (101) egyik kapcsához és a plusz érzékelési pont (11) közé kapcsolt, az első segédtápfeszültség forrás (101) másik kapcsa a mínusz érzékelési ponthoz (22) kötött, a második komparátor (2) bemenetéivel (23), (24) párhuzamosan kötött negyedik feszültségosztó ellenállás (6) a mínusz teljesítmény pont (21) és a mínusz érzékelési pont (22) közé kapcsolt, a harmadik feszültségosztó ellenállás (4) a második segédtápfeszültség forrás (10) egyik kapcsához és a mínusz teljesítmény kapocshoz (21) kötött, az első komparátor (1) kimenete (15) a második komparátor (2) harmadik bemenetére (25) kapcsolt, és a második komparátor (2) kimenete (26) az alacsony- és túlfeszültség védelmi áramkör (8) vezérlő bemenetére (85) van kötve. A találmány tárgya szakadásjelző áramkörrel kiegészített alacsony- és túlfeszültség védelmi áramkör nagyáramú tápegységek kimenőfeszültségének figyelésére. A nagyfogyasztású elektronikus berendezések táplálására elterjedten alkalmazzák az ún. négyvezetékes táplálást. Ennek lényege, hogy a tápforrás kapcsai a maximális terhelő áramra méretezett vezetékpárral kapcsolódnak a fogyasztóra. A nagyáramú vezetékek mellett újabb érpárt, az ún. érzékelő vezetéket alkalmaznak. A terhelés kapcsain megjelenő feszültséget az érzékelő vezetékpár vezeti a tápegységbe. Amennyiben a tápegység feszültségszabályzó áramköre erre a két pontra szabályoz, a terhelés kapcsain kiküszöbölhető a nagyáramú vezetékezés ellenállásából vagy a terhelő áram változásából eredő feszültség esés, feszültség változás. Ezen feszültség változások hibát okozhatnak a berendezés működésében. Hiba azonban nemcsak a vezetékezésből adódhat, hanem a tápegység meghibásodásából, annak a névlegesnél nagyobb vagy kisebb kimenő feszültségéből. Ilyen jellegű hiba nemcsak a táplált berendezést teheti tönkre, hanem pl. a berendezés által irányított technológiai folyamatot is. A feszültség eltérés figyelésére alacsony és túlfeszültség védelmi áramkörök használatosak. A túlfeszültség védelmi áramkörök lehetnek a terhelés kapcsain, illetve a tápegységen belül. Amennyiben a terhelés kapcsain helyezkedik el a túlfeszültség védelem, a védett áramkör szempontjából a legbiztosabb megoldáshoz jutunk. Hátránya azonban ennek a megoldásnak, hogy a hiba esetén fellépő többlet áramot és hőt el kell vezetni. Gondot jelenthet még a bekötő vezetékezés túlmelegedése vagy a tápegység kikapcsolása, Más jellegű, de szintén súlyos következményekkel járó hibákat okozhat az, ha a terhelés kapcsain a névlegesnél alacsonyabb a feszültség. Ezen hibák túlterhelésből, zárlatból vagy helytelen vezeték keresztmetszetből, esetleg vezetékszakadásból keletkezhetnek. Az előzőekben felsorolt hibák jelzésére és kiküszöbölésére a négyvezetékes táplálású rendszerekben a tápegységen belül elhelyezett, annak működését alapvetően befolyásolni tudó alacsony és túlfeszültség védelmi áramkörök használatosak. Találmányunk ezen megoldás további tökéletesítésére irányul. Az általánosan elterjedt megoldásokban ugyanis az alacsony és túlfeszültség védelem, valamint a feszültségszabályzó áramkör az ún. érzékelő pontokra kapcsolódik. Ilyen elrendezés mellett hibás bekötés, vagy szakszerűtlen kezelés eredményeképp, ha megszakad a nagyáramú vezetékezés, a terhelő áram a kis keresztmetszetű érzékelő vezetéken folyik. Kedvezőtlen esetben a tápegységen belüli ellenállás — amely a teljesítmény kapocs és érzékelő pont közé kapcsolódik - leég. Ekkor a szabályzó kör megszakad, nulla kimeneti feszültséget érzékel és a teljesítmény átalakító fokozatot maximálisan kívczérli. Ez a nagy kimeneti feszültség tönkre teheti a tápegység kimeneti szűrőkondenzátorait, vagy a teljesítmény kör érintkezési hibájának megszűnése esetén a visszakapcsolódó terhelés áramköreit. Egy másik variációban, amikoris nem a teljesítmény vezeték szakad meg, hanem az érzékelő vezeték, akkor a négyvezetékes táplálás előzőekben vázolt öszszes előnyét veszítjük el. Találmányunk szerinti megoldás lényege abból áll, hogy az alacsony- és túlfeszültség védelmi áramköröket szakadásjelző áramkörökkel egészítjük ki. Ezen áramkörök bemenetét a teljesítmény kapcsok és a hozzájuk tartozó érzékelési pontokra kötjük. A szakadásjelző áramkörök scgcdtápfeszűUscg forrásból, hozzá kapcsolódó ellenállás osztóból, valamint az osztó alsó tagjára kötött komparátorból állnak. A komparátorok nullára szimmetrikusan, adott értékű pozitív vagy negatív feszültségre billennek. Hiba esetén, vagyis ha a teljesítmény kapocs és a hozzá tartozó érzékelési pont között a feszültség nem egy adott szint alatti, akkor az áramkör jelzést ad, amit a kívánalmaknak megfelelően használhatunk fel. Azáltal, hogy egy adott feszültségkülönbség kell a hibajelzéshez, a teljesítmény vezetékek keresztmetszetének rossz megválasztását vagy egy adott helyen való leszűkülését is jelzi a védelem. így a négyvezetékes táplálás összes előnye mellett megszűnnek mind a tápegységen belüli, mind azon kívüli huzalozás megszakadásából, csatlakozások kontakthibájából eredő vagy akár a téves bekötésből eredő káros következmények. Sem a táplált berendezés, sem a tápegység nem mehet tönkre. A hibajelzés mindaddig fennáll, amíg a huzalozási vagy csatlakoztatási hibákat meg nem szüntetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti szakadásjelző áramkörrel kiegészített alacsony- és túlfeszültség védelmi áramkör négyvezetékes táplálást megvalósító tápegységben való alkalmazásának célszerű kiviteli alakját, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
