CS252017B1 - Zapojenie tranzistorového adaptívneho napěťového meniča - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká zapojenia tranzistorového adaptívneho napaťového meniča, vhodného například pre osvetlovacie zariadenia. Činnost zapojenia tranzistorového adaptívneho meniča je založená na riadení nabíjacieho prúdu časovacieho kondenzátora blokovacieho oscilátora tak, aby energia dodaná do záťaže bola v určitom rozsahu zmien napájacieho napatia a zmien záťaže konštantná. Uvedené zapojenie je možné využil' predovšetkým pre napájanie žiariviek a svietiacich trubic v zariadeniach, ktoré sú napájané batériami, respektívne akumulátormi, kde dochádza k relativné velkým změnám napájacieho napatia a záťaže vplyvom nelineárnej charakteristiky žiarivky alebo svietiacej trubice a všade tam, kde je potřebné dodat konštantnú energiu do záťaže pri zmene napájacieho napatia a záťaže.

Description

Vynález sa týká zapojenia tranzistorového adaptívneho napaťového meniča.

Tranzistorové napatové menlče sú predovšetkým určené k premene nízkého jednosměrného napatia na vyššie jednosměrné alebo striedavé napatie. Pri práci tranzistorového meniča s premenlivým napájacím napatím a premenlivou záťažou pracuje tranzistorový měnič nehospodárné, čo je spósobené pevným pracovným bodom, ktorý je volený pre určité napájacie napatie a určitú hodnotu záťaže. Pri práci tranzistorového napaťového meniča zataženého žiarivkou alebo svieťacou trubicou, dochádza k nestabilnému chodu tranzistorového meniča sposobeného silnou nelinearitou charakteristiky žiarlvky a svieťacej trubice, ktorá je závislá na teplote a stárnutí žiarivky a svieťacej trubice. Pri použití tranzistorového napaťového meniča v přenosných zariadeniach pre napájanie žiarivky a svieťacej trubice dochádza k rýchlemu poklesu odoberaného výkonu pri poklese napájacieho napatia vplyvom vybíjania napájacích článkov a tým aj k zníženíu světelného výkonu žiarivky a svieťacej trubice.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené zapojením tranzistorového adaptívneho napaťového meniča, ktorého podstata je v tom, že emitor riadiaceho tranzistoru je spojený so záporným polom jednosměrného zdroja a báza riadiaceho tranzistoru je spojená s jednou stranou bázového odporu, pričom druhá strana bázového odporu je spojená s anodou Zenerovej diody, ktorej katoda je spojená s kladným polom jednosměrného zdroja a kolektor budiaceho tranzistoru je připojený na kladný pól jednosměrného zdroja a báza budiaceho tranzistoru je spojená s kolektorom riadiaceho tranzistoru, pričom medzi kolektor a emitor budiaceho tranzistoru je zapojený budiaci odpor a jedna strana snímacieho odporu je spojená s jednou stranou záťaže a s jednou stranou budiaceho kondenzátoru a s emitorom budiaceho tranzistoru, pričom druhá strana snímacieho odporu je spojená s jednou stranou sekundárného vinutia a anodou diody a katoda diódy je spojená s druhou stranou budiaceho kondenzátora a s jednou stranou vazbového odporu, pričom druhá strana vazbového odporu je spojená s kolektorom riadiaceho tranzistoru a druhá strana záťaže je spojená s druhou stranou sekundárného vinutia, pričom jedna strana riadiaceho odporu je připojená na emitor riadiaceho tranzistoru a druhá strana riadiaceho odporu je spojená s katodou riadiacej diódy a anoda riadiace jdiódy je spojená s bázou riadiaceho tranzistora.

Zapojenie podl'a vynálezu je určené predovšetkým pre napájanie žiariviek a svietiacích trubic v zariadeniach napájaných batériami, alebo akumulátormi, kde dochádza k velkým změnám napájacieho napatia vplyvom vybíjania napájacích článkov. Výhoda zapojenia spočívá v tom, že energia dodávaná meničom do žiarivky respektive svieťacej trubice je v širokých medziach nezávislá na zmene napájacieho napatia a zmene vnútorného odporu žiarivky, alebo svieťacej trubice sposobeného teplotou a stárnutím žiarivky, alebo svitiacej trubice.

Ďalšou výhodou je, že měnič po odpojení záťaže znižuje odběr niekofkonásobne voči menovitému odběru prúdu a že prúd odoberaný meničom pri zapálení žiarivky, respektívne svietiacej trubice je relativné malý, čo umožňuje rozsvietiť žiarivku, respektívne svietiacu trubicu aj pri značné vybitých napájacích článkoch.

Na pripojenom výkrese je zapojenie tranzistorového adaptívneho napaťového meniča podfa vynálezu pozostávajúceho z jednosměrného zdroja 22, ktorého záporný pól jet spojený s emitorom riadiaceho tranzistoru 19 a báza riadiaceho tranzistoru 19 je spojená s jednou stranou bázového odporu 17, pričom druhá strana bázového odporu 17 je spojená s anodou Zenerovej diódy 16 a katoda Zenerovej diódy 16 je spojená s kladným polom jednosměrného zdroja 22. Ďalej je spojený kolektor budiaceho tranzistora 2 s kladným polom jednosměrného zdroja 22 a báza budiaceho tranzistora 2 je spojená s kolektorom riadiaceho tranzistora 19 a emitor budiaceho tranzistora 2 je spojený s jednou stranou nabíjacieho odporu 3, pričom druhá strana nabíjacieho odporu 3 je spojená s jednou stranou časovacieho kondenzátora 14, pričom druhá strana časovacieho kondenzátora 14 je spojená s jednou stranou odporu 23, pričom druhá strana odporu 23 je spojená s emitorom výkonového tranzistoru 12. Báza výkonového tranzistoru 12 je spojená s jednou stranou spátnovazbového vinutia 4 transformátora 7 a druhá strana spatnovazbového vinutia 4 je spojená s časovacím kondenzátorom 14. Kolektor výkonového tranzistoru 12 je spojený s jednou stranou primárného vinutia 6 transformátoru 7, pričom druhá strana primárného vinutia 6 je spojená s kladným polom jednosměrného zdroja 22 a medzi kolektor a emitor výkonového tranzistoru 12 je připojený kondenzátor 13. Na záporný pól jednosměrného zdroja 22 je připojená jedna strana riadiaceho odporu 20 a druhá strana riadiaceho odporu 20 je spojená s katodou riadiacej diódy 18 a anoda riadiacej diódy 18 je spojená s bázou riadiaceho tranzistoru 19, pričom katoda riadiacej diódy 18 je spojená s emitorom výkonového tranzistora 12.

Na emitor výkonového tranzistora 12 je připojená jedna strana filtračného kondenzátora 15 a druhá strana filtračného kondenzátora 15 je spojená s kladným polom jednosměrného zdroja 22 a medzi emitor a kolektor budiaceho tranzistoru 2 je zapojený budiaci odpor 1 a jedna strana snímacieho odporu 9 je spojená s jednou stranou záťaže Sas jednou stranou budlaceho kondenzátoru 10 a s emitorom budlaceho tranzistoru 2, pričom druhá strana snímacieho odporu 9 je spojená s jednou stranou sekundárného vinutia 5 transformátoru 7 a s anodou diody 11 a katoda diody 11 je spojená s druhou šíranou kondenzátoru 10 a s jednou stranou vazbového odporu 21, pričom druhá strana vazbového odporu 21 je spojená s kolsktorom riadiaceho tranzistoru 19 a druhá strana záťaže 8 je spojená s druhou stranou sekundárného vinutia 5 transformátora 7.

Činnost zapojenia tranzistorového adaptívneho napaťového. meniča podta vynálezu je založená na riadení hodnoty nabíjacieho prúdu, časovacieho kondenzátora 14 budiacim tranzistorom 2 u blokovacieho oscilátora 24 tvořeného výkonovým tranzistorom 12 transformátorom 7 časovacím kondenzátorom 14 a odporom 23 a nabíjacím odporom 3, tak, aby energia dodávaná do záťaže 8 nebole závislá v určitom Intervale na napájacom napatí a znmne záťaže. Předpokládejme, že záťažou 8 bude žiarivka, potom činnost zapojenia bude nasledovná. Po připojení jednosměrného zdroja 22 začne cez budiaci odpor 1 a nabíjací odpor 3 prechádzať prúd, v důsledku čoho sa rozkmitá blokovací oscilátor 24. Tranzistory 2 a 19 sú uzatvorené. Na sekundárném vinutí vznikajú vysoké napaťové špice, dané činnosťou nezaťaženého blokovacieho oscilátoru 24.

Napaťové špice na sekundárnom vinutí 5 transformátora 7 sposobia prietok prúdu cez záťaž 8 (zapálenie žiarivkyj v dósledku čoho vznikne úbytok napatia na snímacom odpore 9, ktorý je usměrněný diodou 11 a vyfiltrovaný kondenzátorom 18. Napatie na kondenzátore 10 je vedené cez vazbový odpor 21 na kázu budiaceho tranzistoru 2, ktorý sa začnne otvárať v důsledku čoho sa zvýši hodnota nabíjacieho prúdu a prudko stúpne pracovná frekvencia blokovacie-

Claims (2)

1. Zapojenie tranzistorového adaptívneho napaťového meniča pozostávajúceho z blokovacieho oscilátora vyznačuje sa tým, že ku kladnej svorke zdroja (22) je připojený jednak kolektor budiaceho tranzistora (2) a jednak budiaci odpor (1), ktorý je druhou svorkou připojený k emitoru budiaceho tranzistora (2j a ten je přivedený na prvú vstupnú svorku blokovacieho oscilátora (24), a jednak katoda Zenerovej diody (16), k jej anóde je připojený odpor (17] a jeho druhá svorka je připojená k anóde riadiacej diody (18) a jej katoda je cez riadiaci odpor (20) připojená k zápornej svorke zdroja (22) a k emitoru riadiaceho tranzistora (19), ktorého báza je připojená na anodu riadiacej diody (18), pričom katoda Zenerovej diody (16) a katoda riadiacej diody (18), ktorá je přivedená na druhu vstupnú svorku blokovacieho oscilátora (24) sú preho oscilátora 24. Stúpnutím pracovnej frekvencie stúpa energia dodaná do záťaže S.

Ak dosiahne odběr blokovacieho oscilátora 24 žiadanú hodnotu dochádza k otváraniu riadiaceho tranzistora 19 vplyvom úbytku napatia na riadiacom odpore 20, ktorý sa prenesie cez riadiacu diodu IS na bázu riadiaceho tranzistora 19, čoho dósledkom je privretie budiaceho tranzistora 2 a tým aj zníženie hodnoty nabíjacieho prúdu. Ak napájacie napátie jednosměrného zdroja 22 klesá aj záporná spatná vazba vedená cez Zenerovú diodu 16 a bázový odpor 1.7 do bázy riadiaceho tranzistora 19. Pri ďalšom poklese napájacieho napatia jednosměrného zdroja 22 dochádza k zablokovaniu zápornej spátnej vazby vedenej od riadiaceho odporu 29 cez riadiacu diodu 18 do báze riadiaceho tranzistora 19 vplyvom Zenerovej diody 18. V tomto okamihu působí už len kladná spatná vazba vedená z kondenzátora 10 cez vazbový odpor 21 do bázy budiaceho tranzistoru 2 a odběr prúdu z jednosměrného zdroja 22 je maximálny. Pri ďalšom poklese napatia jednosměrného zdroja 22 klesá aj odoberaný prúd meniča. Úlohou budiaceho odporu 1 je zabezpečit rozběh meniča a nabíjací odpor 3 obmedzuje maximálny nabíjací prúd pri maximálnej spátnej vazbě a kondenzátor 13 znižuje napafové prekmity na kolektore tranzistora 12. Dioda 18 pre správnu činnost zapojenia musí mat otváracie napátie menšie ako otváracie napátie přechodu báza — emitor riadiaceho tranzistora 19. Odpor 23 obmedzuje maximálny prúd pretekajúceho bázou výkonového tranzistoru 12.

Zapojenie adaptívneho tranzistorového napaťového meniča je použitelné všade tam, kde je potřebné zabezpečit dodávanie konštantnej energie do záťaže nezávislej v určitom rozsahu od napájacieho napatia a zmien parametrov záťaže.

YNÁLEZU pojené cez kapacitu [15] a ďalej báza budiaceho tranzistora (2) a kolektor riadiaceho tranzistora (19) sú cez vazbový odpor (21) připojené jednak ku katodě diody (11) a jednak cez kapacitu (10) na prvú vstupnú svorku blokovacieho oscilátora (24) a na spoločnú svorku zafažovacieho odporu (8) a snímacieho odporu (9), pričom druhá svorka zaťažovacieho odporu (8) je přivedená na prvú výstupnú svorku blokovacieho oscilátora (24), druhá svorka snímacieho odporu (9) a anoda diody (lij sú přepojené na druhů výstupnú svorku blokovacieho oscilátora (24).

2. Zapojenie tranzistorového adaptívneho meniča podta bodu 1, vyznačuje sa tým, že medzi kolektor a emitor tranzistora (12) blokovacieho oscilátora (24) je připojená kapacita (13).