Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie zabez¬ pieczenia nadpradowego.Z opisu patentowego nr 3 602 738 Stanów Zjed- noczonyeti Ameryki znane jest urzadzenie ' do ochrony nadpradowej w przerywaczu obwodu o od¬ wrotnie proporcjonalnej charakterystyce czasowo- -przetezeniowej. Urzadzenie to obejmuje pare tranzystorów, pierwszy ii drugi, dla otrzymywania napiecia wyjsciowego proporcjonalnego do loga- rytmiu z kwadratu przetezeniia w obwodzie chro¬ nionym. Napiecie to jest nastepnie podawane do nastepnej pary tranzystorów dla wytworzenia pra¬ du wyjsciowego priofrcrcjonalneigo do funtaeji od¬ wrotnej wzgledem logarytmu z kwadratu pradu w chronionym obwodzie lub do kwadraitu pr^du w chronionym obwodzie.Prad wyjsciowy z tej pary w postaci impul¬ sów pradowych, laduje kondensator taktujacy, który dostarcza wówczas do wspólpracujacego ob¬ wodu wyjsciowego napiecie wyzwalajace. Nastep- puje to po czasie opózndejma odwrolfcnie proporcjo¬ nalnym do kwadratu przetezen-ia w chronionym obwodzie. W opisanym urzadzeniu, ze wagdedu na róznorodnosc elementów ukladu, bardzo wazny staje sie problem kalibracji, co jest oezywusta wa¬ da tego rozwiazania.Z opisu patentowego nir 2486 068 Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki znane sa lampowe uklady mnozaca i dzielace, wykorzystane przykladowo do pomiaru mocy pradu elektrycznego w watomde- 2 rzu. Z opisów patentowych nr 3152 25^ «raz 3 197 626 Stanów Zjednoczonych znane sa podobne uklady mnozace i dzielace, zbud^owtame parzy uzy¬ ciu elementów pólprzewodnikowych.Celem wynalazku jest opracowanie urzactecnia zabezpieczenia nadpradowego pozbawionego wad dotychczas znanych rozwiazan, zwlalsaeza ograni¬ czajacego koniecznosc kalibracji.Cel wynalazku osiagnieto przez to, ze uklad wy¬ laczania z dlugim czasem opózinoienlia zawiera iao- noHityczny uklad scalony obejmujacy pierwsza i druga paty tranzystorów o jiednakowyeh pozio- maieh domieszkowania, z których kazdy ma feaee kolektor i emiter, przy-czym pierwsza para tran¬ zystorów ma obwody baza emiter polaczone sze¬ regowo i dolaczone do zespolu piiostownaików dla dostarczania najpiecia wyjsciowego proporcjonal¬ nego do logaarytmu kwadraitu wyprwtowaiftego aa- pi*ecia przetezeniowago, ba~za i kolektor w kazitym tranzystorze pierwszej pary i w ©o najnsniej jed¬ nym tranzystorze drugiej pary sa ze sotoa zwarte, obwody baza^emd/ter drugiej pary tranzyistorów sa polaczone ze soba szeregowo i napiecie wyjsciowe z pierwszej pary tranzystorów jest podawane ona ten obwód szeregowy dla wytwarzania na kolek¬ torze jednego z tranzystorów drugiej pary j^teo- kierunkowego pradu wyjsciowego. Xo darogiej pa¬ ry tranzystorów jest dolaczony kondensator, Io wejsciowego u&la4u zassilamia i 'do iteoralensartora dolaczonte sa uklady licytacyjny, djetektiora po&io- 885693 88569 4 mu i kontrolny, zapewniajace ladowanie .konden¬ satora, a uklad wyjsciowy jest dolaczony do kon¬ densatora dla dostarczania sygnalu wyjsciowego.Korzystnie jest, gdy do jednego z tranzystorów drugiej pary tranzystorów dolaczony jest uklad wylaczania pradów ziemnozwarciowych dla do¬ starczania do zlac-za baza-emiter tego tranzystora okreslonego pradu jednokierunkowego..Korzystnie jest jezeli uklad wyjsciowy urzadze¬ nia wedlug wynalazku wlaczony jest miedzy kon¬ densator a elementy uruchamiania zestyków wy¬ lacznika, przy czym kazdy z zestyków wylaczni¬ ka wlaczony jest w jeden przewód chronionego -ukladu. ¦/ 'Korzystnie jest, jezeli urzadzenie wedlug wyna¬ lazku zawiera czujniki dolaczone do wejsciowego ukladu zasilania dla dostarczania pradów propor¬ cjonalnych do-pradów, w przewodach ukladu chro¬ nionego. .'Przedmiot wynalazku przedstawiony zostal w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ogólny urzadzenia za¬ bezpieczenia nadpradowego wedlug wynalazku, fig. 2A,B — schemat ideowy urzadzenia wedlug wyinalazlku, fig. 3 — zaleznosc graficzna miedzy pradem i napieciem zlacza baza-emiter w tran¬ zystorze krzemowym.Fig. 1 przedstawia urzadzenie zabezpieczenia nadpradowego wedlug wynalazku zawierajacego wylacznik CB wspólpracujacy z LI, L2 i LJ chro¬ nionego ukladu jedno lub wielofazowego. W dal¬ szym opisie zaklada sie, ze uklad chroniony jest trójfazowym obwodem pradu przemiennego o cze¬ stotliwosci okolo 60 Hz. Zadaniem wylacznika CB jest rozlaczanie róznych czesci obwodu elektrycz¬ nego w warunkach róznych od normalnych, jak na przyklad przeciazenia pradowe. Wylacznik CB zawiera pewna ilosc oddzielnych zestyków linio¬ wych BC1, BC2, BC3 rozwartych wtedy, gdy wy¬ lacznik CB jest rozwarty, oraz element 36 uru¬ chamiania w postaci cewki, powodujacy rozwiera¬ nie wylacznika CB. Pobudzenie cewki 36 powo¬ duje zadzialanie elementu 32 zwalniajacego ele¬ ment 38 zatrzaskowy, powodujac tym isamym roz¬ warcie glównych zestyków BC1, BC2, BC3 na przyklad za pomoca sprezyny 34.Urzadzenie zabezpieczenia nadpradowego z fig. 1 reaguje jedynie na maksymalny prad plynacy w przewodach LI, L2 i L3. Rozwarcie wylacznika CB nastepuje po czasie opóznienia proporcjonalnym do kwadratu pradu w przewodach LI, L2 i L3, liczonym od miomentu osiagniecia przez prad w tych przewodach okreslonego poziomu. Mozli¬ we jest przystosowanie urzadzenia wedlug wyna¬ lazku do natychmiastowego reagowania nia prze- tezenie, a takze do reakcji z okreslanym opóznie¬ niem, niezaleznym od poziomu przetezenlia w ukla¬ dzie chronionym. Urzadzenie zabezpieczenia nad¬ pradowego z fig. 1 moze zawierac równiez do¬ datkowy uklad wylaczania dla nadmiernych pra¬ dów ziemnozwarciowych.Uklad wylacznika z fig. 1 zawiera czujniki CT1, CT2, CT3 dla wytwarzania pradów proporcjonal¬ nych do pradów w przewodach LI, L2 i L3 oraz dodatkowo czujniiki CT4 dla wytwarzania pradu wyjsciowego proporcjonalniego do pradu w 'prze¬ wodzie zerowym N. Jezeli konieczne jest zabez¬ pieczenie ukladu przed nadmiernymi pradami zie¬ mnozwarciowymi uzwojenia wyjsciowe czujników CT1, CT2 i CT3 polaczone sa w gwiazde, pomie- . dzy przewodem zerowym NT1 i odpowiednimi koncówkami wyjsciowymi 52,. 62 i 72, i dostarcza¬ ja prad wyjsciowy dla transformatora T4 pradu zerowego, przy czym prad ten zmienia sie w za¬ leznosci od stopnia niezrównowazenia pradu w przewodach liniowych LI, L2 i L3.W czteroprzewodowej sieci pradu przemiennego w przewodzie zerowym N plynie prad nawet przy braku zwarcia do ziemi jesli tylko niezrównowa¬ zone obciazenie powoduje nierównosc pradów po¬ szczególnych faz.W celu prawidlowego wykrywania, równiez w takim przypadku, pradu w przewodzie zerowym N do uzwojenia pierwotnego transformatora T4 pra¬ du ziemnozwarciowego jest podlaczone uzwojenie wyjsciowe dodatkowego czujnika CT4. Obecnosc czujnika CT4 powoduje^ ze prad w przewodzie N zerowym pojawia sie na uzwojeniu pierwotnym transformatora T4 i w ten sposób wszystkie prady skladowe przylozone do transformatora pradu ze¬ rowego T4 z czujników CT1, CT2, CT3 i CT4 zno¬ sza sie, gdy obciazenie przewodów liniowych jest niiezrównowazone, ale nie wystepuje prad ziemno- ¦ zwarciowy. W przypadku pojawienia sie pradu ziemnozwarciowego odpowiedni sygnal pojawi si$ tylko iw uzwójeniu pierwotnym transformatora T4 pradu „zerowego. Wyjsciowy prad zmienny w uzwojeniu wtórnym transformatora T4 bedzie wiec proporcjonalny wylacznie do pradu ziemno¬ zwarciowego.Dla dalszego ofonizenia poziomu pradów wyj¬ sciowych z czujników CT1, CT2 i CT3 pomiedzy uzwojenia wtórne czujników a koncówki wejscio¬ we wejsciowego ukladu 100 zasilania urzadzenia zabezpieczajacego z fig. 1 wlaczane isa transfor¬ matory posredniczace Tl, T2 i T3 które moga pracowac w nasyceniu. Uzwojenia pierwotne transformatorów Tl, T2 i T3 polaczone sa w gwia¬ zde. Uzwojenia wtórne transformatorów posred¬ niczacych Tl, T2 i T3 polaczone sa z wejsciowy¬ mi koncówkami odpowiednio 112 i 114, 122 i 124 oraz 132 i 134 ukladu 100 zasilania w celu uzy-' skania pradu przemiennego proporcjonalniego do pradu ziemnozwarciowego w sieci pradu prze¬ miennego zawierajacej przewody LI, L2 i L3 oraz przewód zerowy N.Wejsciowy uklad 100 zasilania sluzy do prosto¬ wania przemiennego pradu wyjsciowego z trans¬ formatorów Tl, T2, T3 i T4, i w tym celu zawie¬ ra pelnookresowe prostowniki mostkowe, odpo¬ wiednio 50, 60, 70, i 80, przedstawione na fig. 2A.W celu uzyskania wyprostowanego pradu propor¬ cjonalnego do najwiekszego z pradów liniowych w przewodach LI, L2 i L3, uklady pelnookresowych prostowników mostkowych 50, 60 i 70 wejsciowe¬ go ukladu 100 zasilania polaczone sa w pradowy uklad 110 licytacyjny.Uklady mostkowe 50, 60 i 70 polaczone sa sze¬ regowo przy pomocy przewodów 82 a 84 w ten sposób, ze prady wyprostowane plyna w jednym 45 50 55 608856d 6 kierunku. Porrwedizy dodatnia koncówke 'wyjscio¬ wa ukladu mostkowego 50 a przewód PI wlaczo¬ ny jest rezystor Rl, na kltórym odklada sie jed¬ nokierunkowe napiecie proporcjonalne do naj¬ wiekszego chwilowego pradu w przewodach LI, L2 i L3. Pomiedzy przewód PI a ujemna kon¬ cówke wyjsciowa ukladu 70 mostkowego, który jest polaczony z kolei ze wspólnym przewodem NI, "wlaczony jest jeden lub wiecej kondensato¬ rów filtrujacych Cl.W celu odprowadzania róznicy miedzy najwiek¬ szym pradem, otrzymywanym na koncówkach wyjsciowych pradowego ukladu 110 licytacyjnego, a pradem wyjsciowym ukladu mostkowego, przez który ten najwiekszy prad musi plynac, aby do¬ trzec do koncówek wyjsciowych, zastosowane zo¬ staly w ukladzie wedlug wynalazku diody bocz¬ nikujace D.19 i D20. Jednokierunkowe napiecia wyjsciowe miedzy przewodami VI i PI, oraz V2 i PI nie sa filtrowane. Natomiast jednokierunko¬ we napiecie wyjsciowe pomiedzy przewodami V3 i PI jest filtrowane przy pomocy kondensatora C6 wlaczonego miedzy te przewody. Zastosowanie kondensatora C6 zapewnia, ze uklad 200 wylacza¬ nia z dlugim czasem opóznienia reaguje tylko na najwiekszy z pradów plynacych w przewodach LI, L2 i L3, któremu odpowiada chwilowe napiecie na rezystorze Rl.Stabilizacje i filtracje napiecia w wejsciowym ukladzie 100 zasilania zapewnia polaczony równo¬ legle z kondensatorem Cl równoleglym stabiliza¬ tor 140, zawierajacy ispaiaryzowane w kierunku przewodzenia diody D17 i D18, spolaryzowane w kierunku zaporowym diody Zl i Z2 zenerowskie, obwód bazy tranzystora Q2, który zapewnia wzmocnienie pradowe oraz rezystor obciazenia R2 w obwodzie emitera. Baza tranzystora Q2 typu mpn jest polaczona z przewodem NI przez rezy¬ stor R3 ograniczajacy prad. Stabilizator 140 za¬ wiera takze drugi stopien wzmocnienia pradowe¬ go na tranzystorze Ql typu npn, którego baza jest polaczona z emiterem tranzystora Q2 i górna koncówka rezystora R2, emiter tranzystora Ql jest polaczony ze wspólnym przewodem NI. Ko¬ lektory tranzystorów Ql i Q2 sa polaczone z punk¬ tem wspólnym diody D18 i diody Zl lawinowej.W takcie ladowania sie kondensatora Cl z pra¬ dowego ukladu (licytacyjnego 110, napiecie na nim rosnie do momentu przebicia lawinowego diod Zl i Z2. Nastepuje wtedy ograniczenie napiecia na kondensatorze Cl do wartosci równiej sumie spadku napiec na diodach D17 i D18 spolaryzo¬ wanych w kierunku przewodzenia, napiec przebi¬ cia diod Zl i Z2 i spadku napiecia na tranzysto¬ rach Ql i Q2„ Stabilizowane i filtrowane napie¬ cie na kondensatorze Cl wystepuj aoe miedzy prze- - wodami PI i NI wynosi okolo 33V, a napiecie miedzy przewodem P2, wlaczonym miedzy diode D18 a diode Zl, a wspólnym przewodem NI jest mniejsze od napiecia miedzy przewodami PI i NI o spadek napiecia na spolaryzowanych w kierun¬ ku przewodzenia diodach D17 i D18. Napiecie miedzy przewodami P2 i NI wynosi na przyklad 31i,5V. Podobnie napiecie stabilizowane miedzy przewodem P3, polaczonym ze wspólnym punktem diod Zl i Z2, a wspóilnyim przewodem NI jest mniejsze od napiecia miedzy przewodami PI i NI o spadek napiecia na spolaryzowanych w kierun¬ ku przewodzenia diodach D17 i D18 i napiecie przebicia diody Zl moze wynosic na przyklad 16 V.Azeby zapobiec dzialaniu urzadzenia zabezpde- ozaljaoego przed momentem, w którym kondensa¬ tor Cl naladuje sie w pelni lub w przypadku, gdy kondensator Cl nie powinien sie w.pelni la¬ dowac w czasie dzialania urzadzenia zabezpiecza¬ jacego wejsciowy uklad 100 zasilajacy zawiera uklad 150 sterujacy obejmujacy dwa tranzystory: npn IC1—Ql, który jest czescia ukladu scalonego, i Q3, oraz dzielnik napiecia, zlozony z rezystorów R4 i R5 i diody Z3 lawinowej polaczonych sze¬ regowo ze soba, i wlaczony miedzy przewód P3 i wspólny przewód NI. Baza itranzystora IC1—Ql jest polaczona ze wspólnym punktem rezystora R5~ i diody Z3, emiter polaczony jest ze wspólnym przewodem NI, a kolektor z przewodem PI po¬ przez obciazenie kolektorowe w postaci rezysto¬ ra R6 i bezposrednio z baza tranzystora Q3. Emi¬ ter tranzystora Q3 jest (bezposrednio polaczony ze wspólnym przewodem NI, a kolektor tranzystora Q3 przewodem 234 polaczony jest z baza. tranzy¬ stora Q14 przez diode D25^ stanowiaca element ukladu 200 wylaczania, oraz z kolektorem tran¬ zystora Q24, który stanowi czesc ukladu 600 wyj- serowego poprzez diode D34.W dzialaniu ukladu 150 sterujacego przed na¬ ladowaniem sie kondensatora Cl do napiecia do¬ statecznego do przebicia lawinowego diod Zl i Z2, lub wtedy, gdy w trakcie dzialania ukladu za-. bezpieczajacego napiecie na kondensatorze Cl jest • niedostateczne do przebicia diod lawinowych, prad plynacy w obwodzie bazy tranzystora IC1—Ql jest zbyt maly aby wyprowadzic ten tranzystor ze stanu zatkania. Kiedy tranzystor IC1—Ql jest 40 zatkany i na przewodzie Pi wystepuje jedno¬ kierunkowe napiecie wyjsciowe, miedzy przewo-* darni PI i NI plynie prad poprzez rezystor R6 i obwód bazy tranzystora Q3. Tranzystor Q3 wchodzi w stan 'nasycenia, w którym napiecie ko- 45 lektor-emiter jest stosunkowo male lub pomijal- ne.Napiecie na przewodzie 234 jest bardzo zblizone do napiecia na wspólnym przewodzie NI. Napie¬ cie na bacie tranzystora Q14 ukladu 200 wyla- 50 czania z dlugim czasem opóznienia i na kolektorze tranzystora Q24 ukladu wyjsciowego 600 utrzy¬ muje sie na tym samym potencjale zapobiegajac zadzialaniu albo ukladu 200 wylaczania z dlugim czasem opóznienia albo ukladu 600 wyjsciowego. 55 Kiedy tranzystor IC1—Ql zostanie wprowadzony w stan nasycenia, potencjal na bazie itranzystora Q3 zmieni sie do wartosci zblizonej do potencja¬ lu przewodu NI wspólnego i poziom pradu w ob¬ wodzie bazy tranzystora Q3 spadnie do wartosci 60 mniejszej niz ta, która jest niezbedna do utey- rwania go w stanie przewodzenia. Kiedy trauszy- stor Q3 jest wprowadzony w stan zatkania, po^ tencjal na przewodzie 234, w stosunku do poten¬ cjalu na przewodzie NI, podniesie sie na tyle, ze 65 mozliwa bedzie normalna praca ukladu 200 wy-88369 8 l^czania i ukladni 600 wyjsciowego urzadzenia za¬ bezpieczenia natdpradowego, poniewaz kondensator €1 bidzie mial dostateczny ladunek i zapewni do¬ stateczne maspiecie xlo wzbudzenia cewki 36 wy- J#c*ztfifesi CB. Jezeli jest to pozadane wartosc re- 5 zystara R5 moze postac dobrana tak, zeby prad btzf tr^nzy/Stara IGI—Ql byl minimalnym pra- derri, niezbednym do przelaczania tranzystora ICl^—Ql ze stainu odciecia do stanu nasycenia, w celu zmniejszenia czulosci ukladu 150 steruja- 10 cegó.Uiklad 200 wylaczania z dlugim czasem opóz¬ nienia j-est wlaczony pomiedzy wejsciowy uklad 1110 zasilania i uklad wyjsciowy 600 urzadzenia z$|*e££ieczenia nadpradowego wedlug wynalazku 15 Reaguje on na jednokierunkowe napiecie wyjscio¬ we na rezystorze Rl ukladu , 110 licytacyjnego i na napiecia na przewodach Vi i V4. W przy¬ padku pojawienia sie przetezenia o okreslonej wartosci uklad 200 pobudza oklad 600 wyjsciowy, 20 który zasila cewke 36 wylacznika CB, co powo¬ duje rozwarcie tego wylacznika po czasie opóznie¬ nia zalezacym odwrotnie proporcjionalnie od kwa¬ dratu przetezenia w okreslonym zakresie przete- zen i rozpoczynajacym isie w momencie, gdy naj- 25 wiejkszy z pradów w przewodach LI, L2 i L3 przekracza okreslona wielkosc progowa.Uklad 200 wylaczania z dlugim czasem opóznie¬ nia zawiera zródlo 210 Stalopradowe, polaczone z przewodem wyjsciowym V4 ukladu licytacyj- 30 mego 110 dla przetwarzania jiedinokierunkowego napiecia n.a rezystctfze Rl na jednokierunkowy prad wyjsciowy, utrzymywany na stalym pozio¬ mie, niezaleznie od zmian obciazenia na wyjsciu zródla 210 stalopradowego, proporcjonalny do naj- 35 wiekszego pradu w przewodach LI, L2 i L3. Na¬ stepnie w dwuczesciowym ukladzie 220 wytwarza¬ ny jest sygnal wyjsciowy proporcjonalny do kwa¬ dratu pradu wyjsciowego zródla 210. Pierwszy uklad 220A polaczony jest ze zródlem 210 stalo- 40 pradowym dla wytwarzania napiecia wyjsciowego zmieniajacego sie z logarytmem kwadratu pradu II wyjsciowego ze zródla 210.Napiecie Wyjsciowe z ukladu 220A jest przykla¬ dane do ukladu 220B dla wytwarzania pradu 10 45 zmieniajacego sie proporcjonalnie do funkcji od¬ wrotnej do logaryitmu kwadratu pradu II, a wiec proporcjonalnie do kwadratu najwiekszego pradu w przewodach LI, L2 i L3. Wynika stad, ze uklad 220 realizuje funkcje podnoszenia pradu do kwa- 50 diratu. Uklad 200 wylaczania z dlugim czasem opóznienia zawiera takze drugie zródlo 230 sta- lopradowe, polaczone z przewodem PI dla otrzy¬ mywania jednokierunkowego pradu wyjsciowego, utrzymywanego na stalym poziomie niezaleznie **5 od zmian obciazenia na wyjsciu zródla, oraz z ukladem 220B i kondensatorem C7 taktujacym.Jedinoikierurikowy prad wyjsciowy z ukladu 220B jest podawany na kondensator C7 taktujacy, jesM urnozliwia to detektor 240 poziomu polaczo- 60 ny z przewodem napiecia zmiennego VI i ukla¬ dem z ukladem 220B i drugim zródlem 230 istaloprado- wyim: Ladowanie sie kondensatora C7 odbywa sie gdy najwiekszy prad w przewodach LI, L2 i L3 65 przekracza okreslona, progowa wartosc przeteze¬ nia. Kiedy detektor 240 poziomu uruchamia uklad 250 kontrolny, co powoduje ladowanie 'kondensa¬ tora C7 pradem wyjsciowym z ukladu 220B, do, ukladu 250 dolaczany jest uklad wymuszajacy la¬ dowanie kondensatora C7 pojawiajacymi sie z re¬ gulowana czestotliwoscia impulsami o amplitudzie równej amplitudzie pradu wyjsciowego ukladu 220B i okreslonej szerokosci. Ladunek na konden¬ satorze C7 powieksza sie stopniowo do okreslo¬ nej wartosci progowej po czasie opóznienia od¬ wrotnie proporcjonalnym do kwadratu najwiek¬ szego pradu w przewodach LI, L2 i L3 i powo¬ duje zadzialanie ukladu 600 wyjsciowego.Zródlo 210 stalopradiowe przedstawione na fig. 2A zawiera tranzystor pnp Q4, który ma emiter polaczony z przewodiem V2 przez rezystor R7, a baze polaczona z przewodem P2. Dzieki temu napiecie na rezystorze R7 jest równe napieciu na rezystorze Rl. Rezystor R8 w 'Obwodzie kolekito- rowym tranzystora Q4 ogranicza prad wyjsciowy zródla 210 w razie wystapienia przepiec. Rezystor Rll wlaczony miedzy przewód V2 napiecia zmien¬ nego i nizsza koncówke rezystora R8 sluzy do regulacji dlugosci opóznienia w ukladzie 200 w zakresie duzych opóznien.Uiklad 220 wykonany jest korzystnie w postaci monolitycznego ukladu' scalonego, w którym tran¬ zystory maja takie sanie poziomy domieszkowa¬ nia. Taka realizacja zapewnia zmniejszenie lub calkowita eliminacje potrzeby kompensacji tem¬ peraturowej.Pierwszy element 220A ukladu 220 zawiera tran¬ zystory npn IC1—Q2 i IC1—Q3 struktury scalo¬ nej IC1. Obwód emiter-baza tranzystora IC1—Q3 jest polaczony szeregowo z kolektorem tranzysto¬ ra Q4 zródla 210 stalopradowego poprzez rezystor R8, a kolektor tranzystora IC1—Q3 jest zwarty z baza tego tranzystora. Obwód bazaneimiter tran¬ zystora IC1—Q3 jest polaczony szeregowo z ob¬ wodem baza-emiter tranzystora IC1—Q2. Emiter tranzystora IC1—Q2 jest polaczony ze wspólnym przewodem NI. Jednokierunkowe napiecie wyj¬ sciowe ukladu 220A, oznaczone na fig. 2A jako V0, powstaje pomiedzy baza tranzystora IC1—Q3, a emiterem trazyiatora ICl—Q2.Dzialanie ukladu 220A oparte jest na zaleznosci miedzy pradem emitera IE a napieciem baza-emi¬ ter VBE tranzystora krzemowego, która mozna wyrazic wzorem: VBE = kT/q In IE/IS (1) gdzie q jest ladunkiem elektronu w C, Is — pra¬ dem nasycenia obwodu emiter^baza tranzystora w A, VBE — napieciem baza-emiter tranzystora, k — stala Boltzimana, T — temperatura w skali Kelvina. Zaleznosc ta zilustrowana jest graficznie na fig. 3 przez krzywe 910 i 920, które pokazuja zmiany VBE w zaleznosci od pradu emitera IE i sa reprezentatywne równiez dla róznych ty¬ pów krzemowych tranzystorów dyskretnych o róz¬ nych wartosciach pradów nasycenia w obwodzie emiter-foaza, które zaleza od poziomu domieszko¬ wania materialu pólprzewodnikowego.9 Krzywe 910 i 930, odpowiadajajce róznym tran¬ zystorom, zmieniaja sie takze w funkcji tempe¬ ratury, pirizy czym nachylenie tycl} krzywych jest dokladnie takie samo i wynosi kT/q.Wspólrzedna punktu przeciecia danej krzywej z osia rzednych 5 okresla prad nasycenia danego tranzystora. Krzy¬ we 910 i 920 sa dokladnie liniowe w okreslonym zakresie pradów 'emitera.Napiecie wyjsciowe V0 ukladu 220A j.esrt równe sumie napiec bazaremiter tranzystorów IC1—Q2 io i IC1—Q3, to znaczy V0 = VQ2 + VQ3 (2) gdzie Vq2 jest napieciem baza-emiter tranzystora 15 IC1—Q2, a Vq3 inapieoiem baza-emiter tranzysto- .. ra IC1—Q3. Po podstawieniu zaleznosci (1) do (2) otrzymujemy: V0 = K!lnKQ2Ii + K1inKQ3I1 (3) 20 gdzie Kx = kT/q, KQ2 i KQ3 sa odwrotnosciami pradów nasycenia tranzystorów IC1—Q2 i IC1— —Q3. Przeksztalcajac równanie (3) otrzymujemy: V0 - KiJn(KQZKQ8Iit) <4) Jak wynika z równania (4), napiecie wyjsciowe z ukladu 220A jest proporcjonalne do logarytmu naturalnego z kwadratu pradu wejsciowego Ii2. 30 Poniewaz poziomy domieszkowania tranzystorów IC1—Q2 i IC1—Q3 sa dokladnie równe, krzywe odpowiadajace wspomnianym tranzystorom beda identyczne i takie jak krzywa 910 na fig. 3, po¬ nadto krzywe te moga przesuwac sie w góre 35 i w dól w funkcji temperatury otoczenia do po¬ lozen dokladnie równoleglych w stosunku do tych, które pokazane sa na fig. 3. Napiecie wyjsciowe V0 z ukladu 220A, jak wskazuje to równanie (4), zmienia sie w funkcji temperatury, poniewaz 40 wielkosc (Kq^Kq3) zalezy od pradów nasycenia tranzystorów IC1—Q2 i IC1—Q3, które sa równe, a Ki zalezy od temperatury.Uklad 220B izawiera druga pare tranzystorów npn IC1—Q4 i IC1—Q5. Emiter (tranzystora IC1— « —Q5 jest polaczony z emiterem tranzystora IC1— —Q2 -wspólnym przewodem NI. Obwód baza-emi- ter tranzystora IC1—Q5 jest polaczony szeregowo i bezposrednio z obwodem bazanemilter tranzysto¬ ra IC1^Q4. Tranzystor IC1—Q5 pracuje w pola- 50 czeniu diodowym, jego kolektor i baza sa ze isoba zwarte. Baiza tranzystora IC1—Q4 jest polaczona z baza tranzystora IC1—Q3 ukladu 220A, a kolek¬ tor tranzystora IC1—Q4 jest polaczony z przewo¬ dem P3 przez uklad szeregowy, który zawiera ob- 55 wód emiter^kolektor tranzystora Q6 i diiode D21 stanowiace czesc ukladu 250 kontrolnego. Kolek¬ tor tranzystora IC1—Q4 jest 'takze polaczony po¬ przez diode D22 z kondensatorem C7 taktujacym oraz przez diode D23 z baza tranzystora Q8. 60 Stalopradowe zródlo 230 zawiera tranzystor pnp Q7 i rezystor R13 polaczony szeregowo z etmite- rem tranzystora Q7. Baza triariizystora Q7 jest po¬ laczona przewodem P3, azeby utrzymac okreslona stala wartosc pradu wyjsciowego. Jednokierunko- 65 W wy prad wyjsciowy zródla 230 podawany jest z kolektora tranzystora Q7 poprzez uklad szere¬ gowy zlozony z diod Z5 i Z4 na baze tranzystora IC1—Q5. Kolektor tranzystora Q7 jest polaczony bezposrednio z kondensatorem C7 oraz przez diode D26 i obwód emiterowo-kolektorowy tranzystora Q9 ze wspólnym przewodem NI., Zaleznosc miedzy napieciem wyjsciowym VQ ukladu 220A, a napieciami baza-emiter tranzysto¬ rów IC1—Q4 i IC1—Q5 moze byc wyrazone na¬ stepujacym równaniem: V0 = VQ4 +VQ5 (5) Przy zalozeniu, ze w stanie aktywnym ukladu 220B tranzystor Q8 znajduje sie w stanie nasyce¬ nia i dioda D21 w stanie przewodzenia, oraz przy wykorzystaniu zaleznosci <1) i (3) mozna zapisac zaleznosc (5) nastepujaco: V0 = KidnKggle + KLlnKg^o (6) gdzie Ic jest stalym pradem przylozonym do ob¬ wodu baza-erniter tranzystora. IC1^Q5.Po przeprowadzeniu operacji odwrotnej do lo- garytmowainia na prawych stronach równan (3) i (6) otrzymuje sie (kq2kq3)Ii2 = (KQ5IC) skad I0 = t(KQ2KQ3): (K^K^H^/Ic (8) Detektor poziomu 240 i uklad 250 kontrolna w ukladzie 200 wylaczania z dlugim czasem opóz¬ nienia isa polaczone z ukladem licytacyjnym 1J0, kondensatorem C7 i ukladem 220 podnoszenia pra¬ du do kwadratu, aby reagowac na chwilowe jed¬ nokierunkowe napiecie na rezystorze Rl, a wiec na najwyzszy chwilowy prad w przewodach LI, L2 i L3, i nie dopuscic do ladowania kondensa¬ tora C7 poprzez uklad 220 dopóki prad chwilowy w ohirionionym 'ukladzie nie przekroczy okreslone¬ go poziomu progowego. Detektor 240 poziomu za¬ wiera tranzystory pnp Q10 i Qll, sterujace sta¬ nem tranzystora pnp Q9, który z kolei sluzy do sterowania istanem uklad/u 250 kontrolnego zawie¬ rajacego tranzystory pnp Q5 i Q6. Tranzystory Q5 i Q6 odprowadzaja prad wyjsciowy z ukladu 220 wówczas gdy kondensator czasowy C7 nie jest naladowany.Uklad wejsciowy detektora 240 poziomu zawie¬ ra uklad dzielnika napieciowego zlozony z rezy¬ stora regulacyjnego RP2, rezystora R23 i rezysto¬ ra R21 polaczonych szeregowo i wlaczonych mie¬ dzy przewód VI zmiennego napiecia a przewód • dodatni P3, który dostarcza stabilizowane napie¬ cie wyjsciowe z wejsciowego ukladoa 100 zasila¬ nia. Chwilowa wartosc napiecia na przewodzie VI zalezy od najwiekszego chwilowego pradu w prze¬ wodach LI, L2 i L3 i odpowiada chwilowej war¬ tosci napiecia na rezystorze Rl, poniewaz napijcie na przewodzie VI nie jest filtrowane kondensato¬ rem C$ tak jak napiecie na przewodzie V3.88569 ii 12 Baza tranzystora Qll jest polaczona ze wspól¬ nym punktem rezystorów R23 i R21, a emiter tranzystora Qll jest polaczony z przewodem PI.Miedzy 'baza a emiterem tranzystora Qll wlaczo¬ na jest dioda D28 ograniczajaca napiecie wsteczne w Stanie zatkania miedzy emiterem a baza tran¬ zystora Qll. Kolektor tranzystora Qll polaczony jest ze wspólnym przewodem NI przez rezystor obciazenia kolektorowego R18. Tranzystor Q10 jest bezposrednio sprzezony z wyjsciem 'tranzysto¬ ra Qll, a mianotwiaie baza tranzystora Q10 jest . polaczona z kolektorem tranzystora Qll, emiter bezposrednio z przewodem dodatnim PI, a kolek¬ tor ze wspólnym przewcdem NI przez rezystor R17 dbciazenia koJekitoirowego. Miedzy emiterem a ko¬ lektorem tranzystora Q10 wlaczone sa kondensat tor C8 i rezystor R17 opózniajace powrót detek¬ tora 240 poziomu do staniu spoczynkowego.Tiranzystar Q9 ukladu kontrolnego 280 jest bezposrednio lsprzezony ,z tranzystorem Q10, a mianowicie baza tranzystora Q9 jest polaczona z kolektorem tranzystora Q10, kolektor ze wspól¬ nym przewodem NI, przez obwód baza-emiter tranzystora Q5, a emiter z wyjsciem zródla 230 sialopradowego przez diode D26 oraz bezposred¬ nio, z kondensatorem C7. Miedzy baze a emiter tranzystora Q9 wlaczony jest rezystor R16 zmniej¬ szajacy czulosc tranzystora Q9 ii ustawiajacy mi¬ nimalny prad emiter43aza niezbedny do tego, by tranzystor Q9 znajdowal sie w stanie aktywnym.Z detektorem 240 poziomu, ukladem 220 podno¬ szenia pradu do kwadratu 220, i kondensatorem czasowym C7 polaczony jest uklad 250 kontrolny, który w zaleznosci od stanu detektora poziomu 240, uniemozliwia ladowanie kondensatora C7 ukladu 220B pradem 10 w przypadku .gdy naj¬ wiekszy prad w przewodach LI, L2 i L3 jest niz¬ szy od okreslonej waiitosci oraz pozwala na lado¬ wanie kondensatora C7 pradem wyjsciowym 10 jezeli najwiekszy prad liniowy przekracza okre¬ slony poziom progowy. Uklad 250 kontrolny za¬ wiera tranzystor npn Q9 i tranzystor pnp Q6.Emiter tranzystora Q5 jest bezposrednio pola¬ czony ze wspólnym przewodem NI, baza z kolek¬ torem tranzystora Q9, dla odbierania sygnalu z detektora 240 poziomu, oraz z punktem wspól¬ nym diody D27 i rezystora R20, a kolekto z prze¬ wodem PZ, przez uklad szeregowy zlozony z re¬ zystorów R9 i RIO, oraz* z baza tranzystora Q6, która laczy sie ze wspólnym punktem rezystorów R9 i RIO. Emiter tranzystora Q6 polaczony jest z przewodem P3, a kolektor z kolektorem tranzy¬ stora IC1—Q4 poprzez diode D21, oraz ze wspól¬ nym przewodem NI, przez rezystor R12 obciaze¬ nia kolektorowego, który zapewnia, ze tranzystor . Q6 jest wprowadzony w stan zatkania przez de¬ tektor 240 poziomu nawet wtedy, gdy prad tran¬ zystora IC1—Q4 jest stosunkowo maly, co odpo¬ wiada pewnym warunkom pracy ulkladu 220.Dopóki tranzystor Qll znajduje sie w stanie nasycenia prad plynacy z przewodu PI przez re¬ zystor R18 poplynie glównie przez obwód emiter- koMdtor tranzystora Qll, a nie przez obwód emi¬ ter-baza tranzystora Q10, Tranzystor Q10 jest wiec zatkany, wobec czego prad kolektora tranzy¬ stora Q10 jest pomijalnde maly i spadek napiecia na rezystorze R17 jest niewielki. Napiecie na ba¬ zie tranzystora Q9 "jest zatem zblizone do napie¬ cia na wspólnym przewodzie NI, czyM tranzystor Q9 znajduje sie w stanie nasycenia, dzieki czemu mozliwy jest przeplyw pradu od (kolektora tran¬ zystora Q7 stalopradowego zródla 230 przez diode D26, obwód emiter-koilektor tranzystora Q9, ob¬ wód baza-emiter tranzystora Q5 ukladu 250 kon¬ trolnego do wspólnego przewodu NI.W stanie spoczynkowym, to znaczy gdy naj¬ wiekszy prad w przewodach LI, L2 i L3 ma po¬ ziom nizszy od okreslonej wartosciprogowej, usta¬ wianej rezystorem regulacyjnym RP2, w detek¬ torze 240 poziomu tranzystor Qll znajduje sie w stanie nasycenia, tranzystor Q10 jest zatkany, tranzystor Q9 stanowiacy uklad 280 kontrolny, jest nasycony, a tranzystory Q5 i Q6 ukladu 250 kontrolnego znajduja sie w stanie nasycenia nie dopuszczajac do przeplywu pradu ladowania do kondensatora C7 takltujacego. Dopóki 'tranzystor Q10 znajduje sie w stanie przewodzenia, konden¬ sator C8 laduje sie do napiecia równego róznicy napiec miedzy przewodem dodatnim PI a wspól¬ nym przewodem NI pomniejszonej o stosunkowo maly spadek napiecia na rezystorze R17.Kdedy najwiekszy chwilowy prad liniowy w przewódach LI, L2 i L3 przekroczy okreslona wartosc progowa, na która nastawiony jest de¬ tektor 240 poziomu przy pomocy.rezystora regu¬ lacyjnego RP2, i napiecie na rezystorze Rl prze¬ kroczy odpowiadajaca temu pradowi wartosc na¬ piecia, prad w rezystorze regulacyjnym RP2 i re¬ zystorze R23 bedzie wzrastal dopóty, dopóki prad obwodu emiter-baza nie zmaleje do wartosci, przy której tranzystor Qll wychodzi ze stanu nasyce¬ nia i wchodzi w stan zatkania, .Gdy tranzystor Qll wprowadzony zostanie w stan zatkania, prad kolektora tranzystora Qll zmaleje do bardzo malej wartosci i prad plynacy przez rezystor R18 skiero¬ wany bedzie inna droga, a mianowicie z dodatniego przewodu PI przez zlacze emiter-baza tranzystora Q10 i rezystor R17 do wspólnego przewodu NI.Tranzystor. tjlO zostaje zatem wprowadzony w stan < nasycenia, a prad koleftótora wspomniane¬ go tranzystora powieksza spadek napiecia na re¬ zystorze R17. Wobec tego wzrosnie napiecie na bazie tranzystora Q9 polaczonego z górna kon¬ cówka rezystora R17 i osiagnlie wartosc równa napieciu na emiterze tranzystora Q9 wprowadza¬ jac go w stan zatkania. . Prad bazy tranzystora Q9 przestaje plynac, co powoduje wprowadzenie tranzystora Q5 w stan zatkania. Prad kolektora tranzystora Q5 zmniejsza sie do bardzo malej wartosci i odpowiednio spadek napiecia na rezy¬ storze R9 takze ulega zmniejszeniu, powodujac zanik pradu bazy w zlaczu emiter-baza tranzy¬ stora Q6, który takze zostaje wprowadzony w stan zatkania.Dioda D21 zostanie wówczas spolaryzowana za¬ porowo, a prad wyjsciowy IO z ukladu 220B nie / poplynie juz z dodatniego przewodu P3 droga, która zawierala poprzednio obwód emiter-kolek- 40 45 50 55 601S 88569; 14 lor tranzystora Q6 i diode P21. Kiedy tranzystor Q6 przestaje przewodzic, dioda D22, która- pola¬ czona jest z nizsza okladka, kondensatora C7 tak¬ tujacego, zostaje spolaryzowana ,w kierunku prze¬ wodzenia, co pozwala .na przeplyw- pradu lado¬ wania do kondensatora G7. Prad ten. jest równy pradowi wyjsciowemu IO ukladu 220B, i plynie z przewodu PI poprzez,: rezysltor R13, xbwód emi¬ ter^kolektor tiranzystora Q7y,diode D22,_ obwód emiter-kolektor ..tranzystora JCI^Q4 „i obwód ba-: za-emiter. tranzystora ICI-.Q5 do wspólnego prze¬ wodu NI.Jiezeli najwiekszy Chwilowy prad plynacy w przewodach LI, L2 i L3 .„przekroczy okreslona wartosc przetezenia, i zmaleje nastepnie, na chwi¬ le ponizej progowej wartosci chwilowej, tranzy¬ stor Q9 bedzie zabezpieczony przed wprowadze¬ niem go w stan nasycenia i utrzymywany, w. sta^ nie zatkania przez uklad czasowy zlozony, z kon¬ densatora C8 i rezystora R17^. który opóznia usta¬ wianie sie detektora 240, poziomu przez okreslony czas zwloki od chwili- w której nastapilo zmniej¬ szenie sie maksymalnego;^ pradu, chwilowego, po¬ nizej wartosci, progowej.Z ukladem 250 kontrolnym i ukladem 220 pod¬ noszacym prad do kwadratu polaczony jest uklad 260, który sluzy do sterowania kondensatora cza¬ sowego C7 okresowymi : impulsami pradowymi o stalej czestotliwosci,, która moze, byc regulowa¬ na, i okreslonej szerokoscia ozyli spelnia role ge¬ neratora:r relaksacyjnego. Amplituda , impulsów jest proporcjonalna do kwadratu najwiekszego pradu liniowego w przewodach LI, L2 i L3. Po¬ jawiaja sie one wtedy, gdy zezwala, na to detek¬ tor 240 poziomuja tranzystor Q9 wprowadzony jest • w stan zatkania,.Gdy tylko tranzystor- Q9 wejdzie w stan zatkania na sku^k dzialania detektora 240 poziomu, uklad 260...przejmuje konfcrole nad stanami przewodzenia tranzystorów -Q5 i Q6 ukla¬ du 250 kontrolnego oraz steruje pradem przykla¬ danym do kondensatora C7 z ukladu, 220B, ozyli pradem wyjsciowym IO.Uklad 260 zawiera przyrzad kluczujacy, którym jest tranzystor Q12 jednozlaezowy, oraz magazy¬ nujacy energie kondensator C9. Dolna baza tran¬ zystora Q12 jednozlaozawego polaczona jest- bez¬ posrednio ze wspólnym przewodem NI, a górna przez rezystor R22 z przewodem P3, dla umozli¬ wienia przykladania okreslonego potencjalu mie- dzybazowego przed1 przelaczeniem tego. tranzysto¬ ra. Emiter itranzystora Q12 jest polaczony z pra¬ wa okladka kondensatora C9 i koncówka 251, a takze z przewodem Pi przez obwód szeregowy zlozony z rezystora R22; i. rezystora RP1 regulo¬ wanego. Lewa okladka .kondensatora C9 z kon¬ cówka 253, laczy sie z przewodem: PI przez re¬ zystor R19 i z baza. itranzystora ,Q5 ukladu, .steru- jacego 250 przez, diode D27. .Baza tranzystora Q5-jest .jtakze^ polaczona-; ze -.- wspólnym przewodem .NI przez rezystor R20* .któ¬ ry dziala -jako; rezystor booznikujacy, - wlaczony równolegle do obwodu baza-ierniter tranzystora Q5 w celu zmniejszenia czulosci-dzialania tranzy- stora Q5 i ustalenia minimalnego pradu,.bazy tranzystora Q5, niezbednego do .- wpinowadsenia itranzystora Q5 ze stanu zatkania i wprowadzenia go w stan nasycenia. Nalezy podkreslic, ze rezy¬ stor R22, Jctóry jest wlaczony miedzy gónna baze tranzystora. jednozlaczowego Q12 . a przewód, P3, ;¦ sluzy takze: kompensacji- temperaturowej ukladu^ 260/-dlai-zmian charakterystyk roboczych tranzy¬ stora jednozlaczowego ratury otoczenia* n Dla omówienia.. dzialania ukladu :260?-zaloizono,- io ze tranzystor Q9*:pozostaje,w istanie zatkania:ma skutek /dzialania detektora 240 poziomu;;-.a napiec cie miedzy emiiterem a dolna baza-, .-tranzystora Q12 jest miniejisze niz napiecie szozyitu niez&edite do spowodowania, przerzutu- tranzystora ; Q12*. Za-,. lozono dalej,, ze tranzystor Q5 utrzymywany jest. w stanie ..nasycenia . na skutek przeplywu pradu- bazy z dodatniego przewodu. PI -przez rezystor R19, spolaryzowana w kierunku;, przewodzenia/ diode (P27vi obwód.baza-emiter, tranzystora ^5 do wspólnego^ przewodu NI. Lewa okladka:.-konden- = satora. C9 i koncówka 253. utrzymywane- sa wów¬ czas ma. -potencjale dodatiniim wzgledem .. wspólne-• go przewodu,: NI i równym sumie spadków na-, piec na spolaryzowanej w kierunku, przewodzenia diodzie D27- i obwodzie bazaTemiiiter'. tranzystora.Q5.» Dopóki dioda D27 jest spolaryzowana w kie¬ runku przewodzenia, a .tranzystor Q5 .-sterujacy stanem - przewodzenia ¦tnanzystara •. Q6 -¦ jest nasy- conyj dopóty prad wyjsciowy IO z ukladu 220B»r mija kondensator C7 i plynie przez obwód emij- \ ter-fealetetar itranzystora , Q6 i diode D2L.W czasie dzialania ukladu 260* ?przed -przerzu-? tern tranzystora tQ12, do prawej okladki .konden-r.. satora c9- doplywa prad ladowania z przewodun pi;.(przez rezystor regulacyjny RP1 i rezystor R22^ który laduje-stopniowo w sposób; liniowy kon^: densaftor G9 *do momemtUj .w którym napiecie.*na : kbncóweec 251 »i prawej okladce -,kondensatora €9 przekroczy napiecie szczytu tranzystora Q12. Na- 40 stepuje-wówczas przerzut tranzystora Q12, a na-- piecie na prawej okladce kondensatora!•»C9 .spada/i gwaltownie od wartosci napiecia-iszczy^tu do wan* tosoi napiecia doliny tranzystora Ql& .*..Zmiana ; napiecia. na ^koncówce 251 jest-::równa?* 45 róznicy miedzy napieciem szczytu a napieciem: doliny tranzystora Q12. Po przelaczeniu tiranzysto- ra oe kondensatora C9 zmieni sie odpowiednio-»w kierunku ujemnym w sposób natychmiastowy; po-/ 50 niewaz nie ma niskorezystancyjnego. obwodu rozte*- dowania kondensatora C9. Dioda D27 zostaje spo¬ laryzowana zaporowej a tranzystor Q5 przelacz©^- ny ze stanu^nasycenia .w stan zatkania Lprzez wy¬ laczenie jego pradu bazy* Kondensator C9 ladu^- 55 jie sie vteraz z dodatniego .przewodu,vPl przez :re-v- zyator R19^ rpnzy czymrprad ladowania .plynie : przez . emliter i dolna baze tranzystora , Q12. do :• wspólnego? przewodu Nl/ Napiecie na koncówce 253 .stopniowo powieksza- sie ¦¦ w kierunku dodat-r, 60 ¦. nim, do momentu gdy dioda D27; zostaje spolairy-. - zowana. w kierunku przewiodzenia powodujac : przywróceniie pradu( bazy w obwiodzie ibaza-emiter tranzystora Q5rsi wprowadzenie go s.w stan nasyr: cenlia.«;Tranzy^tor^Q12., ultnzymywiany^ jest w .stanie-^ W ¦,•' przewodJaemia do chwili- .w którejs dioda J)27« za-a^88569 16 czyina przewodzic i tranzystor Q5 wchodzi w stan nasycenia. Czas od chwili przerzutu tranzystora Q12 do naladowania sie lewej okladki kondensa¬ tora C9 okreslony jest przez stala czasowa obwo¬ du zawierajacego rezystor R19 (i kondensator C9 ladowany iz napiecia miedzy przewodami PI a NI.Kiedy tranzystor Q5 ukladu 250 kontrolnego zo¬ stanie wprowadzony w stain zatkania na okreslo¬ ny czas od przerzutu tranzystora Q12, wspólpra¬ cujacy z nim tranzystor Q6 ukladu 250 jest na ten sam przeciag czasu wprowadzamy w stan za¬ tkania na skutek zmiany napiecia ma rezystorze R9 i wynikajacej z tego zmiany lub zaniku pra¬ du bazy tranzystora Q6. Podczas gdy tranzystor Q6 zostanie zatkany na wskazany wyzej okres czasu, impuls jednoklieruinikowy pradu wyjsciowe¬ go IO z kolektora! tranzystora IC1-Q4 kierowany jest, zamiast do kolektora tranzystora Q6, do obwodu emiter-kolektor tranzystora Q7 ukladu zródla stalapradowego 230 przez diode D22. Dio¬ da D22 zaczyna przewodzic kiedy tylko tranzy¬ stor Q6 zostanie wprowadzony w stan zatkania.Wspomniany impuls pradowy powoduje ladowa¬ nie 'kondensatora C7 taktujacego jesli tylko ze¬ zwala na to detektor 240 poziomu w sposób wy¬ zej • opisany. Czas ladowania kondensatora C9 i okresowych przelaczen tranzystora Q12 okreslo¬ ny jest przez stabilizowany pdtencjal przewodu PI i wartosci rezystancji rezystora regulacyjnego RP1 i rezystora te2.Okres powtarzania wyjsciowych impulsów pra¬ dowych z ukladu 260 i ukladu 220B jest wiec wielkoscia istala, która mozna regulowac przy po- moey rezystora regulacyjnego RP1 ustawiajac tym samym wypelnienie impulsów pradu z ukladu 220B w taki sposób, by stanowily one okreslony ulamek calkowitego Okresu, w ciagu którego im¬ pulsy te podawane sa na kondensator C7 taktu¬ jacy, impulsy pradu IO pojawiaja sie pod koniec pilozebnego przebiegu napiecia wytwarzanego przez uklad 260, a czas trwania tych impulsów jest staly i okreslony przez czas ladowania konden¬ satora C9 potencjalem z przewodu PI przez rezy¬ stor R19 do napiecia dostatecznego do spolaryzo¬ wania diody D27 w kierunku przewodzenia i wprowadzenia tranzystorów Q5 i Q6 w stan nasycenia. Ten proces ladowania kondensatora C9 rozpoczyna sie w momencie przelaczenia tranzy¬ stora Q12.Uklad 270 jest polaczony z kondensatorem cza¬ sowym C7 dla wykrywania okreslonego poziomu napiecia na tym kondensatorze i dostarczania sy¬ gnalu wyjisidioiwego, podawanego do ukladu 600 wyjsciowego. Sygnal ten powoduje zadzialanie ukladu 600 wyjsciowego, wzbudzenie cewki 36 i rozwarcie wylacznika CB. Uklad 270 zawiera tranzystory npn Q8 i Q14. Balza tranzystora Q8 jest polaczona z dodatnim przewodem P3 przez rezystor R14 oraz przez diody o przeciwnej bie¬ gunowosci 022 i D23 z nizsza okladka kondensa¬ tora C7 faktujacego. Diody D22 i D23 sa nor- maHnie spolaryzowane w kierunku zaporowym.Emiter tranzystora Q8 polaczony jest ze wspól¬ nym punktem diod Z4 i Z5 lawinowych, a kolek¬ tor, przez rezystor R15 - obciazenia, z dodatnim przewodem PI oraz bezposrednio, z baza tranzy¬ stora Q14.Baza tranzystora Q14 jest polaczona ponadto z kolektorem tranzystora Q3 ukladu 150 steruja¬ cego poprzez diode D25 i przewód 234, aby zapo¬ biec dzialaniu ukladu 200 wylaczania przed cal¬ kowitym naladowaniem sie kondensaltora Cl, lub w przypadku, gdy kondensator Cl nie powinien naladowac sie calkowicie w czasie dzialania urza¬ dzenia zabezpieczajacego przedstawionego na fig. 1. Kolektor tranzystora Q14 jest polaczony bezposrednio z dodatnim przewodem PI, a emiter z ukladem 600 wyjsdowym przez diode D30 i przewód TLI. Kondensator C10, wlaczony mie¬ dzy baze a emiter tranzystora Q14, zabezpiecza przed wprowadzeniem tranzystora Q14 w stan przewodzenia w sposób przypadkowy, a nie na skutek dzialania ukladu 200 wylaczania z dlu¬ gim opóznieniem.Dopóki tranzystor Q8 jest nasycony, prad z prze¬ wodu PI plynie przez rezystor R15 do obwodu kolektor-emiter tranzystora Q8 pomijajac obwód baza-emiiter tranzystora Q14. Tranzystor Q14 znaj¬ duje sie wiec w stanie zatkania zapobiegajac tym samym wzbudzeniu ukladu 600 wyjsciowego przez uklad 200 wylaczania. Po osiagnieciu przez nacie¬ cie na kondensatorze C7 poziomu dostatecznego do spolaryzowania diody D23 w kierunku prze¬ wodzenia prad podawany do obwodu baza-emiter tranzystora Q8 zostanie teraz skierowany droga od dodatniego przewodu P3 przez rezystor R14 i dio¬ de D23 powodujac zatkanie tranzystora Q8. Prad z dodatniego przewodu PI poplynie teraz przez rezystor. R15 do zlacza baza-iemiiter tranzystora Q14 wprowadzajac go w stan nasycenia. Spowo¬ duje to przeplyw pradu z przewodu PI przez obwód kolektor-emiter 'tranzystora Q14 i diode D30 do ukladu 600 wyjsciowego.Jesli maksymalny chwilowy prad w przewodach linfilowyeh LI, L2 i L3 przekroczy poziom progo¬ wy, a nastepnie zmniejszy sie na chwile na czas krótszy niz czas opóznienia dzialania detektora 240 ipoziomu, to tranzystor Q9 pozostanie zatkany i zabezpieczony przed wprowadzeniem go w stan nasycenia przez detektor 240 poziomu. Jezeli jed¬ nak czas pomiedzy kolejnymi przeciazeniami chwilowymi przekroczy ten czas opóznienia, to w wyniku zatkania 'tranzystora Q10 i zmiany na¬ piecia na rezystorze R17 tranzystor Q9 bedzie wprowadzony w stan nasycenia, a kondensator C7 rozladuje sie szybko przez obwód zlozony z diody D26, tranzystora Q9 i diody D24, która wlaczona jest miedzy dolna okladke kondensato¬ ra C7 a wspólny przewód Ni. . Uklad 600 wyjsciowy urzadzenia zabezpieczaja¬ cego przedstawionego na fig. 1 jest polaczony z ukladem 200 wylaczania z dlugim czasem opóz¬ nienia dla uruchamiania cewki 36 wylacznika CB 'po przekroczeniu przez napiecie na kondensatorze C7 taktujacym wartosci progowej. Uklad 600 wyj¬ sciowy zawiera tranzystory Q20 i Q23 zapewnia¬ jace wzmocnienie pradowe, wyjsciowy detektor 610 poziomu oraz pólprzewodnikowy element Q26 przelaczajacy, uruchamiany przez wyjsciowy de¬ tektor 610 poziomu. . 40 45. 50 55 6088569 17 18 Tranzystor npn Q20, przeznaczony do wzma- cnianiia pradu, polaczony jest z ukladem 200, po¬ przez uklad kontrolny '270. Baza tranzystora Q20 polaczona jest z emiterem tranzystora Q14, sta¬ nowiacym wyjscie ukladu 270 kontrolnego, przez obwód -szeregowy zlozony z diody D30 i zaitkanej diody D45. Dioda D30 polaczona jest z dioda D45 pnzaz koncówke 326 i przewód TLI.Emiter tranzysitara Q20 polaczony jest ze wspól¬ nym przewodem NI przez szeregowo polaczone rezystory R46 i R47. Azeby tranzystor Q20 znaj¬ dowal sie normalnie w stanie zatkamia, wspólny punkt emitera tranzystora Q20 i rezystora R46 polaczony jest z przewodem P3 poprzez spolary¬ zowana w kierunku przewodzenia diode D39.Równolegle do szeregowego obwodu zlozonego z rezystorów R46 i R47 wlaczony jest kondensa¬ tor C18 którego zadaniem jest ultrzyimamie poza¬ danego potencjalu na emiterze tranzystora Q20 i wspólpracujacej z nim diodzie D39 w przypad¬ ku zaniku stabilizowanych potencjalów przewo¬ dów PI, P2 i P3 gdy kondensator C7 jest czescio¬ wo naladowany, co mogloby spowodowac przed¬ wczesne zadzialanie ukladu 600 wyjsciowego.Kondensator C17, wlaczony miedzy baze a emi¬ ter tranzystora Q20, zabezpiecza tranzystor Q20 przed przypadkowym wprowadzeniem w stan na¬ sycenia, niezaleznie od "dzialania ukladu 200 wy¬ laczania z, dlugim opóznieniem, ukladu 300 wyla¬ czania z krótkim opóznieniem lub ukladów 400 i 500 natychmiastowego wylaczania. Miedzy baze tranzystora Q20 a wspólny punkt rezystorów R46 i R47 wlaczony jest rezystor R48, który zapobie¬ ga wprowadzeniu tranzystora Q20 w stan nasy¬ cenia przez prad uplywu obwodu baiza-emiter.Drugi tranzystor pnp Q23 wzmacniajacy prad w ukladzie 600 wyjsciowym wprowadzany jest w stan nasycenia w odpowiedzi na dzialanie ukladu 270 kontrolnego, czyli na zmiane stanu tranzysto¬ ra Q20 i rezystora obciazenia kolektorowego R45, a emiter z przewodem dodatnim PI przez spola¬ ryzowana w kierunku przewodzenia diode D43, która ustala minimalny prad bazy niezbedny do wprowadzenia tranzystora Q23 w ®tan nasycenia.Pomiedzy baze tranzystora Q23 a dodatni prze¬ wód PI maze byc wlaczony kondensator C19 za¬ bezpieczajacy przed przypadkowym dzialaniem tranzystora Q23 w wyniku zaklócen na przewo¬ dzie PI. Kolektor tranzystora Q23 polaczony jest ze wspólnym przewodem NI przez dzielnik na¬ piecia zlozony z rezystorów obciazenia kolektoro¬ wego R52 i R53. Wspólny punkt rezystorów R52 i R53 polaczony jest z opisanym juz ukladem 150 sterujacym przez diode D34 i koncówke 330, prze¬ wodem 234.Pojawienie sie sygnalu wyjsciowego ukladu 270 kontrolnego powoduje wprowadzenie tranzystora Q20 w stan nasycenia, co powoduje przeplyw pra¬ du z dodatniego przewodu PI przez rezystor ob¬ ciazenia kolektorowego R45, obwód kolektor-emi- ter tranzystora Q20 i rezystory R46 i R47 do wspólnego przewodu NI.Napiecie na rezystorze R45 wysterowuje tran¬ zystor Q23. Po wejsciu tranzystora Q23 w stan nasyceniia prad kolektora ograniczony zostaje je¬ dynie wartosciami rezystorów R52 i R53 oraz na¬ pieciem miedzy przewodami PI i NI.Wyjsciowy detektor 610 poziomu, polaczonym z tranzystorem Q23, jest ukladem pnzerzutniko- wym. Wyjsciowy detektor 610 poziomu zawiera tranzystor pnp Q24 i tranzystor npn Q25. Tran¬ zystory Q25 i Q25 polaczone sa w uklad fównor wazny prostownikowi sterowanemu rózniacy sie od podobnych ukladów tym, ze 'tranzystor Q24 wlaczony jest odwrotnie, to znaczy emiter i ko¬ lektor sa w nim zmienione rolami. Kolektor tranzystora Q24 polaczony jest ze wspólnym punktem rezystorów R52 i R53, baza bezposred¬ nio z kolektorem tranzystora Q25, a emiter bez- posirednlio z baza tranzystora rQ25.Baza tranzystora Q25 polaczona jest przez rezy¬ stor R56 ze wspólnym przewodem NI. Rezystor R56 zabezpiecza przed- wprowadzeniem tranzysto¬ ra Q25 w stan nasycenia pod wplywem niewiel¬ kich pradów uplywu. Emiter tranzystora ~Q25 po¬ laczony jest z bramka krzemowego tyrystora Q26.Azeby wytworzyc pewien próg odpornosci na za¬ klócenia w dzialaniu wyjsciowego detektora 610 poziomu anoda tyrystora Q26 polaczona jest z do¬ ze wspólnym przewodem NI przez równolegly uklad zlozony z rezystora R57 i kondensatora C23.Dla wzbudzenia cewki 36 wylacznika CB w od¬ powiedzi na dzialainie wyjsciowego detektora 610 poziomu anoda tyrystora Q26 polaczona jest z do¬ datnim przewodem PI przez rezystor R55, a ka¬ toda ze wspólnym przewodem NI. Uzwojenie cewki 36 wlaczone jest równolegle do rezystora R55 przez koncówki 612 i 614, przewodem 615 miedzy dodatni przewód PI polaczony z jedna okladka kondensatora zasilajacego Cl wejsciowe¬ go ukladu 100 zalsilaniia a wspólny punkt rezysto¬ ra R55 i anody krzemowego prostownika stero¬ wanego Q26. Miedzy anode a katode tyrystora Q26 wlaczony jest uklad prizetiwzaklóoeniowy, za¬ wierajacy szeregowo polaczone rezystor R58 i kon¬ densator C24, który przejmuje czesciowo przepie¬ cia zabezpieczajace przed nimi tyrystor Q26. Po¬ nadto, miedzy anode tyrystora Q26 a wspólny przewód Ni mozna wlaczyc kondensator C25 w celu dailszego zwiekszania odpornosci ukladu na zaklóoeniia.W przypadku, gdy kondensator Cl nie jest do¬ statecznie naladowiany do wzbudzenia cewki 36, opisany poprizednio uklad 150 sterujacy zapobie¬ ga dzialaniu ukladu 600 wyjsciowego dostarcza¬ jac droge dla pradu, o niskiej rezystancji, od gór¬ nej koncówki rezystora R53 w kolektorze tranzy-"' stora Q24 przez diode D34 i przewód 234 i dalej przez obwód kolektor^emiter tranzystora Q3, do wspólnego przewodu NI. Zapobiega to procesowi regeneracyjnemu w wyjsciowym detektorze 610 poziomu ukladu wyjsciowego 600.Uklad 300 wylaczania z krótkim opóznieniem, wlacziony miedzy uklad licytacyjiny 110 i uklad wyjsciowy 600, daje na wyjsciu sygnal gdy mak¬ symalny, chwilowy prad plynacy w przewodach LI, L2 i L3 panzekroezy uprzednio ustalona war¬ tosc progowa, co powoduje wzbudzenie cewki 36 po okreslonym czasie opóznienia, niezaleznym od wantasci maksymalnej chwilowego pradu prze- 40 45 50 55 6020 kraczajacego ustalona wartosc, dla której uklad wyzwalania o kró'tkim opóznieniu 300 zaczyna dzialac. Uklad 300, w zaleznosci od potrzeby, mozna stosowac lacznie z ukladem 200 wylacza¬ nia z dlugim opóznieniem albo z pierwszymi ukla¬ dem 400 szybkiego wylaczania albo z drugim 'Ukladem 500 szybkiego wylaczania.Miedzy itranlsfarmator pradu zerowego T4 i uklad licytacyjny 110, a uklad wyjsciowy 600 wlaczony jest uklad 700 wylaczania pradów zieoimozwardiowych dla wzbudzania cewki 36 wy¬ lacznika CB.Zaciek -dodatni prostownika 80 polaczony jest przewodem G10 przez zacisk 314 i rezystor R54 z przewodem dodatnim PI, aby na rezystorze R54 otrzymac wyprostowane napiecie proporcjonalne do pradu ziemnozwarciowego w chronionym ukla¬ dzie. Ujemny zacisk prostownika 80 przewodem G12 polaczony jest ze wspólnym przewodem NI.Nalezy -podkreslic, ze elektrycznie rezystor R54 jest polaczony szeregowo z kondensaftorem maga¬ zynujacym Cl ukladu 100 zasilania, poniewaz dol¬ ny koniec rezystora R54 jest dolaczony do prze¬ wodu PI, do którego dolaczona jest prawa oklad¬ ka kondensatora Cl. Tak szeregowo polaczone re¬ zystor R54 i kondensator Cl polaczone sa wyj¬ sciem prostownika 80. Maksymalne napiecie, do jakiego moze byc* naladowany kondensator Cl magazynujacy z transformatora T4 i prostownika 80 pelnookresowego, jest ograniczone przez rów¬ nolegly stabilizator 140 napiecia.Uklad 700 wylaczania pradów ziemnozwarcio¬ wych zawiera' sterowany z rezystora R54 sygna¬ lem wejsciowym pradu ziemnozwarciowego dys- kryniinaltor 710 poziomu, który daje na wyjsciu sygnal, gdy prad ziemnozwarciowy w chronio¬ nym obwodzie piradu przemiennego przekroczy ustalona wartosc, podczas gdy kontrolowane przez uklad 110 licytacyjny maksymalnie, chwilowe pra¬ dy plynace przewodami LI, L2 i 13 nie przekra¬ czaja zalozonych wartosci, uklad 730 sterujacy dyskryminiatorem 710 poziomu, gdy wartosc pradu zimnozwanciowego zmieniajaca sie wraz ze zmia¬ nami maksymalnych, chwilowych pradów w prze¬ wodach ukladu chronionego przekroczy ustalona wartosc progowa, oraz uklad 720 opózniajacy wprowadzajacy okreslone opóznienie czasowe po¬ miedzy pojawieniem .sie sygnalu na wyjsciu dys- krymiinatiora 710 a chwila wzbudzenia cewki 36 sygnalem z ukladu 600 wysterowanego przez uklad 700.Dyskryminator 710 poziomu zawiera dzielnik napieciowy w postaci szeregowo polaczonych re¬ zystorów R43 i R44, .dolaczony z jednej strony przewodem C10 do dodatniego zacisku prostow¬ nika 80 oraz do rezystora R54, z drugiej strony do dodatniego przewodu P3. Dyskryminator 710 ptóomu zawiera równiez tranzystory Q21 i Q22 typu pnp. Baza tranzystora Q21 dolaczona jest do punktu wspólnego rezystorów R43 i R44, a emi¬ ter do przewodu dodatniego PI. Dla zabezpiecze¬ nia zlacza emiiter-baza itranzystora Q21 przed prze¬ kroczeniem dopuszczalnego napiecia przebicia wla¬ czono miedzy jego emiter i baze diode D40. Ko- leilfltar !tranzyv5tora Q21 poprzez rezyistor obciaze¬ nia R49 dolaczony jest do wspólnego przewodu NI _ oraz do bazy itranzystora Q22.Emiter tranzystora Q22 • dolaczony jest do do¬ datniego przewodu PI, a kolektor, przez rezystor R50 obciazenia, do wspólnego przewodu NI, -oraz przez normalnie przewodzaca diode D42 do dolnej okladki kondensatora C21. Pomiedzy kolektor i emiter tranzystora Q22 wlaczony jest konden¬ sator C20 dla opóznienia ponownego ustawienia dyskryminaitora 710 poziomu gdy prad ziemno- ' zwarciowy przekroczy wartosc wystarczajaca do wysterowania dyskryminatora 710, a nastepnie opadnie ponizej tej wartosci zanim uplynie okres opóznienia wprowadzanego przez uklad 700 lub zanim zakonczy sie dzialanie ukladu 720 opóznia¬ jacego.Drugi dyskryminator 730 poziomu jest wlaczo¬ ny pomiedzy uklad licytacyjny 110 a dyskrymi¬ nator 710 poziomu dla zmiany dzialania dyskry- minatora 710 lub dla jego wysterowania w odpo¬ wiedzi na zmiany wartosci pradu zerowego. Wej¬ scie ukladu 730 jest szeregowym polaczeniem re¬ zystora R39 i zlacza emiter-baza tranzystora Q18 typu pnp, wlaczonym miedzy górny koniec re¬ zystora Rl ukladu 110 licytacyjnego i przewód PI dodatni.Kolektor tranzystora Q18 polaczony jest przez szeregowo polaczone rezystory obciazenia R40 i R41 do wspólnego przewodu NI. Uklad 730 za¬ wiera równiez tranzystor Q19 typu pnp, którego baze dolaczono do punktu wspólnego rezystorów R40 i R41, a emiter, poprzez rezystor R42, do wspólnego przewodu NI. Do ukladu tego nalezy równiez przewód 713 oraz zlacze baza-emiter tran¬ zystora Ql. Kolektor tranzystora Q19 dolaczony jest do punktu polaczenia rezystorów R43 i R44 dyskryminatora 710 poziomu.Uklad 720 opózniajacy zawiera polaczone sze¬ regowo rezystor RP6, rezystor R51 oraz konden¬ sator C21 dolaczone górnym koncem rezystora RP6 nastawnego za posrednictwem przewodu 615 i zacisku 612 do dodatniego przewodu PI, dolna okladke kondensatora C21 do wspólnego przewo¬ du NI. Górna okladka kondensatora C21 jest dola¬ czona za posrednictwem normalnie zatkanej diody D41 separujacej, przewodu TLI i diody D45 do ba¬ zy tranzystora Q20 ukladu wyjsciowego 600 oraz do kolektora tranzystora Q22 za posrednictwem normalnie przewodzacej diody D42.W normalnym stanie chronionego ukladu tran¬ zystor Q21 znajduje sie w stanie nasycenia, a tran¬ zystor Q22 w stanie zatkania.Jesli prad zerowy zabezpieczanego obwodu prze¬ kroczy wartosc progowa zadzialania dyskrymina¬ tora 710 poziomu napiecie na bazie tranzystora Q21 wzrosnie ,na tyle, ze tranzystor ten zostanie wyprowadzony z nasycenia i zablokowany. Prad kolektora tranzystora Q21 bedzie pomijalnie maly i prad plynacy dotychczas przez rezystor R49 be¬ dzie teraz plyinal od przewodu PI przez zlacze emiter4aza tranzystora Q22, co spowoduje jego nasycenie.Rosnacy prad kolektora itranzystora Q22, spo¬ woduje wzrost spadku napiecia na rezystorze R50 i zablokowanie diody D42, co umozUiwi ladowanie 40 45 50 55 608856d 21 22 sie kondensatora C21 pradem plynacym pnzez na¬ stawny rezystor RP6 i rezystor R51 'od dodatniego przewodu PI. JesM istan taki bedzie trwal nadal na skutek trwajacego przekroczenia przez prad ziemnozwarciowy poziarnu progowego, po okreslo¬ nym czasie napiecie na kondensatorze C21 wzro- sniiie do wartosci umozliwiajacej odblokowanie diody D41.Opóznienie czasowe wprowadzone przez uklad 720 opózniajacy jest niezalezne od- stopnia prze¬ kroczenia przez prad ziemnozwarciowy ustalonego poziomu progowego. Po odblokowaniu diody D41 przez napiecie ma kondensatorze C21, poplynie prad do dodatniego przewodu PI przez nastawny rezystor RP6, rezystora R51 diode D41 i diode D45 do bazy tranzystora Q20 ukladu 600 wyjscio¬ wego. Zostanie wówczas wzbudzona cewka 36 wy¬ lacznika CB pradem plynacym z kondensatora Cl magazynuj aoego.W czasie opisanego powyzej procesu dyskrymi- nator 710 poziomu dostarcza pierwszego impulsu wyjsciowego, za który moze byc przyjety wzrost napiecia na rezystorze R50, co pozwala na lado¬ wanie sie kondensatora C21. Drugi impuls wyj¬ sciowy, dostarczany przez uklad 720 opózniajacy, jest pradem plynacym przez diode D41 po usta¬ lonym czasie opóznienia, które rozpoczyna sie z chwila pojawienia sie pierwszego impulsu wyj¬ sciowego, Uklady zastosowane w urzadzeniu iwedlug wy¬ nalazku maja szereg zalet. Na przyklad wprowa¬ dzenie pierwszej i drugiej pary tranzystorów ukla¬ du dajacego kwadrat wartosci pradu, w ukladzie 200 wylaczania z dlugim (ozaisem opóznienia, w po¬ staci monolitycznego, krzemowego ukladu scalo¬ nego w znacznej .mierze wyeliminowalo koniecz¬ nosc kalibracji tego ukladu w porównaniu ze zna¬ nymi dotychczas ukladami. Ponadto w ukladzie dajacym kwadrat pradu wyeliminowano równiez pewne problemy kompensacji zwiazane ze zmia¬ nami wspólczynnika wzmocnienia tranzystorów stosowanych w dotychczas znanych urzadzeniach w postaci elementów dyskretnych. PL