196679. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés áramirányítók sorosan kötött félvezetőinek állapotára utaló jelek potenciálfüggetlen érzékelésére, kiértékelésére
3 196 679 4 A fent ismertetett megoldások közös hátránya, hogy mindegyik csak egy-egy hibafajta kiküszöbölésére, kijelzésére használható. Az US 3.794,908 számú szabadalmi leírásban közzétett kapcsolásban minden egyes tirisztoron van érzékelő áramkör, amely a nyitóirányú feszültségei cs a gyújtócncrgia meglétét együtt figyeli cs ezt tekinti a gyújtóimpulzus engedélyezéséhez szükséges feltételnek. Ha ezek a feltételek megvannak, akkor egy optikai jelet küld a kiértékelő és gyújtórendszer felé, amely ezeket a jeleket megszámolja, s ha egy adott számnál kevesebb van, hibát jelez. A megoldás hátránya, hogy egyik változatában csak a gyújtójcl kiadása után utólag jelzi, hogy a tirisztor ép volt-e, másik változatában is csak a pozitív félperiódus egy adott részén kapható információ a tirisztor állapotáról. A fentebb leírt hibák, állapotok együttes érzékelése, jelátvitele, kijelzése mellett szükség lenne egyéb védelmi célú eszközök alkalmazása esetén azok megszólalását érzékelő áramkörök jeleit is lejullatni a földpotenciálon levő kiértékelőnek. Ilyen eszköz lehet például hőérzékelő, vagy valamilyen Uilfeszültségvédelmi eszköz, például breakover dióda, amely egy kritikus nyitóirányú feszültség esetén begyújtja a hozzátartozó tirisztort. A találmány célja olyan védelmi áramkör kialakítása, amely sorosan kötött vezérelhető felvezetők többféle állapot-jelét érzékelőkkel előállítja, és sorosan kötött félvezetőnként egyetlen optoelektronikus jelátvivőn keresztül átadja félvezetős egységenként egy kiértékelő egységnek oly módon, hogy az állapot-jelek a kiértékelő egység számára a szükséges beavatkozási időhöz képest gyakorlatilag folyamatosait rendelkezésre álljanak. Cél továbbá, hogy az érzékelés, a jelátvitel és a kiértékelés úgy legyen megvalósítva, hogy az áramkör az alábbi állapotokat fél periódusidőn belül érzékelje: — a vezérelhető félvezető(k) meghibásodását (zárlat, véletlen begyújtás, szakadás) érzékelje, s ha a meghibásodott felvezetők száma egy kritikus értéket elér, akkor hibajelet adjon,- az érzékelők tápfeszültségének illetőleg a gyújtóenergiának (ha ez a kettő azonos) a kimaradását érzékelje és hibajclel adjon, — ha a vezérelhető félvezető egyéb védelmi célú eszközökkel, például breakover diódával, hőérzékélővel cl van látva, akkor ezek megszólalását érzékelje és hibajelet adjon,- ha bármelyik vezérelhető félvezetőn zárófeszültség van, érzékelje azt, és ezen félvezető valamint az ezzel sorbakötött többi félvezető gyújtóegységének gyújtóimpulzus-liltó jelet adjon a záróiéiszükség fennállta alatt. A találmány lényege az a felismerés, hogy ha a félvezetőn mind a nyitó-, mind a záróirányú feszültséget érzékeljük, és ezek meglétének megfelelő digitális jeleket egy optikai kábelen egy szinkronjelet követően multiplexéivé egymás után nagyfrekvenciával átadjuk a földpotenciálon levő kiértékelőnek, akkor a demultiplexers után folyamatosan rendelkezésre álló és nagyfrekvenciával frissített jelekből egyértelműen és gyorsan megállapítható, ha a félvezető akár nyitó-, akár zárófeszültség alatt meghibásodott. Felismertük továbbá, hogy ha úgy választjuk meg a digitális fes ültscgjclck szintjét, hogy az optokábcl meghibásodása, vagy érzékelő és a jelformáló áramkör tápfeszültségének kimaradása esetén a kiértékelő áramkörbe bemenő jelszintek a nyitó- cs zárófeszültség meglétéi jelentik, ami helyes működés mellett nem állhat fenn, akkor ezek a hibák is szelektíven kiszűrhetők. Az érzékelő áramkör lápfeszültségét a gyújtáshoz szükséges tápcnergiából nyerve a gyújtócncrgia hiányát is rögtön érzékelni lehet. A zárófeszültségröl folyamatosan rendelkezésre álló információ lehetővé teszi a gyújtóimpulzusok tiltását ezen üzemállapotban, így elkerülhető a félvezetők visszarántanak nagyságrendekkel történő növekedése, ami a soros Ics/.iillségcloszlást eltorzíthatja. A multiplex jelátvitel lehetősé teszi egyéb állapotjelek ugyanazon optokábelen való átvitelét, igy például hőérzékélő jelét, vagy ha a (élvezető nyitóirányú túlfeszüllségvédelmére breakover dióda, vagy hasonló eszköz illetőleg áramkör van beépítve, annak megszólalásának jelét. A találmány tehát kapcsolási elrendezés áramirányílók sorosan kötött félvezetőinek állapotára utaló jelek potenciálfíiggcllcn érzékelésére, kiértékelésére, amely kapcsolási elrendezés egymással tetszőlegesen kapcsolódó egy, vagy több olyan félvezetős egységet tartalmaz, amelyben legalább kél sorosan kötött vezéiélhető félvezető van, s minden egyes félvezetős egységhez érzékelő és jelformáló egység valamint kiértékelő egység tartozik. A találmányt az jellemzi, hogy minden egyes sorosan kötött vezérelhető félvezetőhöz egy érzékelő és jelformáló egységben érzékelő, multiplexer, optoelektronikus jeladó, egy kiértékelő egységben optoelektronikus jelfogadó és dcmultiplcxcrcs tároló tartozik. A vezérelhető félvezető anódja illetőleg katódja a hozzátartozó érzékelő első illetőleg második bemenetéhez kötött, az érzékelő nyitófeszültség kimeneté a hozzátartozó multiplexer első bemenetéhez, zárófeszültség kímenete a multiplexer második bemenetéhez kötött, a multiplexer kimenete a hozzátartozó optoelektronikus jeladó bemenetéhez kötött, amelynek optikai kimeneté a hozzátartozó optoclcktronikus jelfogadó optikai bemenetéhez kötött, és az optoelektronikus jelfogadó kimenete a hozzátartozó demultiplexeres tároló jelbemenetével van összekötve, valamint minden egyes kiértékelő egységben legalább egy optoelektronikus jelfogadó kimeneté egy demultiplexer vezérlő bemenetével is össze van kötve, s legalább egy demultiplexer vezérlő kimenete kötött a demulliplcxeres tárolók vezérlő bemenetéihez, amelynek zárófcszültscg kimenetei kíilön-külön záróirányú feszültség kiértékelő egy-egy bemenetéhez, nyitófeszültscg kimenetéi külön-külön nyitóirányú feszültség kiértékelő egy-egy bemenetéhez vannak kötve, amely nyitóirányú feszültség kiértékelő hiba kimenete második NAND áramkör első bemenetéhez, egységes nyitófeszültség kimenete első NAND áramkör első bemenetéhez kötött, záróirányú feszültség kiértékelő hibakimenete a második NAND áramkör harmadik bemenetéhez, egységes zárófeszültség kimeneté az első NAND áramkör második bemenetéhez kötött, amelynek kimenete a második NAND áramkör második bemenetéhez kötött, amely második NAND áramkör kimenete digitális szűrő első bemenetéhez kötött, amelynek kimenete a kiértékelő egység hiba kimenetéhez kötött, s a kiértékelő egységeknek a hiba 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
