197126. lajstromszámú szabadalom • Frekvenciaváltó végfokozat, különösen háromfázisú motorok tápellátásához
3 197 126 4 kapcsolófokozatok a megfelelő illesztőfokozat kimenetére feszültségosztón keresztül bázisával csatlakoztatott első tranzisztort, az első tranzisztor emitterére párhuzamosan kapcoslt ellentétes tfpusü második és harmadik tranzisztort, a második és harmadik tranzisztor közös kimeneti pontjára bázisával vezérelt negyedik tranzisztort és ez utóbbi kimenetéről hajtott ötödik tranzisztort tartalmaz, ahol az ötödik tranzisztor emittere és bázisa között diódafokozat van bekapcsolva, mfg kollektora és emittere a mérőellenállást tartalmazó vonalra van vezetve, ahol a diódafokozat két azonos diódából, vagy diódából és Zener-diódából van felépítve. A találmány szerinti frekvenciaváltó végfokozat viszonylag egyszerű felépítés mellett potenciálfüggetlen szabályozórendszerhez tud kapcsolódni, szerkezete univerzálisan alkalmazható, csak az áramerősftő kapcsolófokozatokban alkalmazott tranzisztorok határadataitól függ az előállított tápfeszültség és a terhelhetőség értéke. A találmány szerinti frekvenciaváltó végfokozatot a továbbiakban példakénti kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesem A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti frekvenciaváltó végfokozat elvi kapcsolási elrendezése, a 2. ábra a javasolt végfokozat beillesztése motorhajtás rendszerébe, míg a 3. ábra a találmány szerinti végfokozat egy előnyös megvalósításának kapcsolási elrendezése. A találmány szerinti frekvenciaváltó végfokozat elvi felépítését tekintve látható (1. ábra), hogy pozitív, illetve negatív -f UT, illetve —UT tápfeszültséget fogyasztóra, célszerűen motorra juttató 2 első és 2’ második áramerősftő kapcsolófokozat bemenetére egy-egy 1 illesztőfokozat kapcsolódik, amelyek Vj és V2 vezérlő jelek alapján működnek és bemenetűkre 4 jelfeldolgozó egység, illetve 5 áramkorlátozó egység kapcsolódik. A végfokozat 4 jelfeldolgozó egysége I áramjelet állít élő, amelynek alapján külső szabályozó rendszer működtethető. A találmány lényeges ismérve azonban, hogy ettől a szabályozó rendszertől függetlenül képes saját védelmét — elsősorban tűláram ellen — biztosítani. A védelem céljait 6 mérőellenállás és 6’ figyelőellenállás szolgálja, amelyek a +UT, illetve —UT tápfeszültség érzékelésére vannak kiképezve. A találmány szerinti végfokozatot mindenekelőtt motorok tápellátásának biztosítására lehet felhasználni, de a frekvenciaváltást igénylő feladatok megoldására általában is alkalmas. Motorok meghajtására szolgáló elrendezésben (2. ábra) a végfokozat 9 vezérlő egység része, amelyben az 1 illesztőfokozatok meghajtandó M motor fázisainak számával megegyező számban vannak jelen. Az 1 illesztőfokozatok a 2 első és 2’ második áramerősítő kapcsolófokozatokon keresztül vannak a M motorra vezetve. A 2 első és 2’ második áramerősítő kapcsolófokozatok 8 elektrolitikus kondenzátorral párhuzamosan vannak beiktatva, mfg tápellátásukat 7 egyenirányító szolgáltatja, amely bemeneti váltakozófeszültséget alakít át kimeneti egyenfeszültséggé. A javasolt frekvenciaváltó végfokozatot 31, 32, 33, 34, 35 tranzisztorokkal (3. ábra) valósítjuk meg A 4 jelfeldolgozó egység 3 híbajelképző egységen keresztül kapcsolódik az 1 illesztőfokozatra. Az 1 illesztőfokozat bemenetén 21, 21' optocsatoló van, amelynek kimenete 11, 11’ integrált áramkörrel kialakított komparátorra van vezetve, és ez utóbbi egyik bemenetével a 3 hibajel képző egység, illetve az 5 áramkorlátozó egység kimenetén beiktatott feszültségosztó osztáspontjára kapcsolódik. Az 1 illesztőfokozat a 11, 11’ integrált áramkörön keresztül van a 2, illetve 2’ első, illetve második áramerősftő kapcsolófokozat bemenetén beiktatott 16 bázisosztóra csatlakoztatva, amelynek osztáspontja az első 31 tranzisztor bázisával kapcsolódik. Ez utóbbi tranzisztor az ellenütemben elrendezett második 32 és harmadik 33 tranzisztor bázisára van vezetve, amelyek közös pontja negyedik 34 tranzisztoron keresztül két 43 diódából vagy 44 Zener-diódából és 43 diódából álló diódafokozatra, illetve ötödik 35 tranzisztorra van csatlakoztatva. A 31 és 32 tranzisztor közös pontja 41 diódán át van +UT tápfeszültséget szolgáltató kimenetre vezetve, míg a 32 és 33 tranzisztor közös pontjára 42 dióda kapcsolódik. A 4 jelfeldolgozó egységben van a 6 mérőellenállás elrendezve. Ennek egyik sarka 15 integrált áramkörre és ennek kimenetén át 13 integrált áramkörre van vezetve, mfg ez utóbbi kimenőjelét 22 és 23 optocsatoló fogadja. Ugyancsak a 6 mérőellenállás egyik sarka szolgáltat bemenő jelet a 3 híbajelképző egység számára, mégpedig 14 integrált áramkörön keresztül, amely komparátort alkot. Ennek másik bemenete 18 fcsziiltségosztó osztáspontjára, mfg kimeneté 12 integrált áramkörként létrehozott komparátor egyik bemenetére van vezetve. Erre a bemenetre 19 kondenzátoros feszültségosztó osztáspontja is csatlakozik, míg a komparátor másik bemenete GND1 földfeszültségre van vezetve. All’ integrált áramkör kimenő jelét, és a 6’ figyelőellenálláson keresztül a 2’ második áramerősítő kapcsolófokozat kimenő jelét az 5 áramkorlátozó egység fogadja, amelyben a 6’ figyelőellenállás két sarkára 17 feszültségosztó osztáspontján át és közvetlenül 13’ integrált áramkörrel létrehozott komparátor kapcsolódik és ennek kimenete 12’ integrált áramkörrel kialakított komparátor egyik bemenetére van vezetve, míg ez utóbbi másik bemenete 10 beállító kondenzátorra és a 16 bázisosztó osztáspontjára van csatlakoztatva. A találmány szerinti frekvenciaváltó végfokozat működése a következő: Az US7 feszültségszintű V? vezérlő jel hatására GND1 földfeszültséghez képest —UT1 feszültség jelenik meg, amelyet a 16 bázisosztó oszt le, ha a vezérlő jel aktív volta miatt all integrált áramkör kimenete aktív. Ekkor a 31 tranzisztor nyit, ennek hatására a 32 tranzisztor is, míg a 33 tranzisztor lezárt állapotba kerül. A 32 tranzisztor vezető állapota n 34 és 35 tranzisztorokból álló Darlingtonfokozat bázisának is áramot engedélyez. 1 la a Darlington-fokozat működése során a telítési feszültség a 32 tranzisztor bázisfeszültsége alá csökken és a 41 dióda nyit, a bázisáram növekedése megáll, vagyis a 34, 35 tranzisztorok bázisáramát optimalizáltuk. Ha a vezérlő jel nem aktív, akkor a 31 tranzisz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
