PL110219B1

PL110219B1 - Generator having a diode for safeguarding said generator against polarization change as well as a voltage controller

Info

Publication number: PL110219B1
Application number: PL1977196534A
Authority: PL
Priority date: 1976-03-11
Filing date: 1977-03-09
Publication date: 1980-07-31
Also published as: IT1115621B; MX143232A; YU58577A; YU41295B; US4128802A; JPS52110426A; GB1573521A; CA1094636A; FR2344173B1; AR228007A1; AU2293477A; ES456733A1; BR7701477A; SE7702719L; DE2610137A1; FR2344173A1; JPS6133357B2; AU504350B2

Description

Przedmiotem wynalazku jest pradnica z dioda zabezpieczajaca (przed .zmiana polaryzacji i z re¬ gulatorem napiecia 'napedzana ze zmieniajaca sie w duzych granicach predkoscia obrotowa ze wzbudzeniem bocznikowym, .szczególnie 'dfo po- 5 jazdów samochodowych* w której dioda dolaczona jest równolegle do uzwojenia wzbudizenia a. regula¬ tor napiecia, zawiera tranzystor mocy typu n-p-n, miedzy emiterem i foolelktorem, do^tórego jetet wla¬ czone szeregowo uzwojenie wzbudzenia i oddiziai- 10 lywujacy na ten tranzystor mocy uklad sterujacy, który zawiera pracujacy w przeciwtfazie w sto¬ sunku do tranzystora mocy tranzystor sterujacy typu n-p-,n, djo którego bazy jest doprowadzane przez diode Zenera, sluzaca jako zadajnik war- 15 tosci zadanej napieciai, napiecie wyjsciowe pra¬ dnicy lufo napiecie proporcjonalne do niego, przy *czym istnieja dwie oddzielne scalone jplyllki pól¬ przewodnikowe, z których pierwsza, zawiera tran¬ zystor mocy a druga uklad sterujacy. 20 Znana jest z patentu brytyjskiego nr 1 101 8i27 pradnica tego tyjpu, w której to pradnicy na. jed;- nej plytce krzemowej jest zrealizowany tran¬ zystor mocy w technice planarnej, a na drugiej 25 plytce krzemowej — uklad sterujacy, zreali¬ zowany w technice ukladów ocalonych. Plytki pólprzewodnikowe tego typu imaja niewielkie wy¬ miany liniowe — rzedu kilku milimetrów i wyma¬ gaja innej techniki laczenia, niz dyskretne ele- 30 2 imenty przelaczajace, które sa w znany sposób mocowane na plytkach przewodzacych.Celem wynalazku jest zaprojektowanie pradnicy, wyposazonej w diode, zabezpieczajaca przed zmia¬ na polaryzacji i regulator napiecia,, wedlug sfor¬ mulowania zastrzezenia patentowego ii, odznacza¬ jacej sie mozliwie latwym montazem diody, za¬ bezpieczajacej przed izmiana polaryzacji i regula¬ tora napiecia, oraz latwym wytwarzaniem konie¬ cznych polaczen elektrycznych. Cel ten zostal osia¬ gniety przez to, ze dioda, zabezpieczajaca przed zmiana polaryzacji, umieszczona na trzeciej plyt¬ ce pólprzewodnikowej, i kompletny regulator na¬ piecia, zawierajacy tranzystor mocy i uklad ste¬ rujacy, sa umieszczone w jednej obudowie, która sklada sie z 'metalowej 'plytki podstawowej i umie¬ szczonej na niej oslony szczelnie zamykajacej obu¬ dowe, przy czym plytka podstawowa tworzy wspól¬ ny punkt polaczenia, kolektora tranzystora mocy i anody diody zebezpieczajacej .przed zmiana po¬ laryzacji z jednym z wyprowadzen uzwojenia wizfooidzenia i zawiera dwa wystajace obustron¬ nie w niej zamocowane wyprowadzenia zewnetrzne w ksztalcie pretów, z których jeden stanowi wy¬ prowadzenie emitera tranzystora mocy a drugi — wspólne wypi owadzenie polaczenia katody diody, zalbezpieczajacej przed zmiana polaryzacji z wej¬ sciem ukladu sterujacego1 do którego dolaczone jest .drugie wyprowadzenie.Przy tym szczególnie korzystnym jest, gdy pier- 110 219 \3 110 219 4 wsza i trzecia plytki pólprzewodnikowe sa przy¬ mocowane bezposrednio na jednej stronie plytki podstawy z zapewnieniem styku elektrycznego i odprowadzenia ciepla, metoda lutowania lub spa¬ wania, a druga plytka jest umieszczona na górnej powierzchni plytki ceramicznej, która to plytka ce¬ ramiczna, równiez jest zamocowana na plytce pod^ stawy swoja powierzchnia dolina.[Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania 'na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia elektryczny schemat pradnicy dla po¬ jazdów samochodowych ze wzbudzeniein [boczni¬ kowym z dioda, zabezpieczajaca przed, zmiana po¬ laryzacji i z regulatorem napiecia,, fig. 2 — do¬ kladniejszy ischemat ukladu polaczen z fig. 1, sklai- dajacy sie z regulatora napiecia i diody zabezpie¬ czajacej przed zmiana polaryzacji,- przy czyim uklad sterujacy 'jest pokazany schematycznie jako plytka pólprzewodnikowa umieszczona na plytce ceramicznej, która ma trzy elektryczne kontakty na swojej górnej powierzchni, fig. 3 — obudowe, zawierajaca uklad polaczen z fig. 2 w widoku z g&ry, przy czym brak jest górnej czesci obudowy, tak iz jest widoczne przestrzenne rozmieszczenie poszczególnych elementów ukladu i ich srodków laczacych w obudowie, (fig. 4 — przekrój wzdluz linii IV — IV obudowy z fig. 3.Regulator napiecia jest przeznaczony do wspól¬ pracy z trójfazowa 'pradnica samochodowa 10, która ma trzy nieruchome uzwojenia- fazowe 11, 12 i 13 i jedno wirujace uzwojenie wzbudzenia 14 umieszczone na wirniku pradnicy. Pradnica, jest napedzana pirzez silnik nie pokazanego1 pojazdu samochodowego za pomoca nie pokazanego kola pa¬ sowego. Kazde z uzwojen trójfazowych polaczone jest z anoda diody 15, której katoda polaczona jest z biegunem dodatnim 12 lub 6 woltowego akumulatora 16, przeznaczonego do uruchamiania silnika pojazdu, oraz z katoda drugiej diody 21, której anoda jest dolaczona do wspólnego prze¬ wodu minusowego 20, polaczonego' biegunem ujem¬ nym baterii akumulatorów 16. Io baterii aku¬ mulatorów 16 poprzez przelacznik 17 dolaczone sa odbiorniki 18 pradu elektrycznego' takie, flak na przyklad cewki zaplonowe, reflektory itd. Diody 15 i 21 sa obliczone na prace przy pradach odpo¬ wiadajacych obciazeniu pradnicy.W obwodzie wzbudzenia pradnicy zalaczony jest regulator napiecia R oraz diody 22 tak, iz jedno z wyprowadzen uzwojenia wzbudzajacego 14 jest polaczone z wyjsciem regulatora iR, a drugie — z polaczonymi razem katodami trzech diod 22. Anoda kazdej z diod 22 dolaczona jest do jednego z wy¬ prowadzen uzwojen 11, 12, 13 pradnicy 10. Katody diod 22 sa dolaczone do przewodu plusowego 23 dolaczonego do wejscia regulatora R. Napiecie mierzone miedzy przewodami 23 i 20, jest pro¬ porcjonalne do napiecia do którego jest nalado¬ wany akumulator 18, ,za pomoca regulatora R na- piecie ladowania jest utrzymywane na poziomic uprzednio ustalonym, a wynoszacym okolo £L4V, niezaleznie, od! predkosci obrotowej walu napedo- . wego.Regulator R zawiera uklad Darlirngtona LT i uklad sterujacy ST. Emiter ukladu Darlingtona jest dolaczony do przewodu 20, a miedzy emite¬ rem i kolektorem ukladu Darlingtona jest wla¬ czone szeregowo uzwojenie wzbudzenia 14 pradni¬ cy 10. Uklad Darlingtona pracuje przy tym jako 5 uklad wzmacniajacy. Oba te uklady sa wykona- w technologii ukladów scalonych.Uklad Darlingtona. LT sklada sie z tranzystora wyjsciowego 25 typu n-p-n, tranzystora wejscio¬ wego 26 typu nnp-n i rezystora 27 wlaczonego mie- 10 dzy emiterem i baza tranzystora wyjsciowego 25.Uklad Darlingtona LT iskladajacy sie z wymienio¬ nych elementów, zrealizowany jest jako mono¬ litycznie scalony uklad na plytce pólprzewodni¬ kowej 28, której cala dolna powierzchnia jest 15 metalizowana i stanowi wyprowadzenie kolektorów tranzystorów zalaczonych w ukladzie Darlingtona LT. (Plytka 'pólprzewodnikowa na swojej górnej powierzchni ma styk metalowy 30 bedacy wypro¬ wadzeniem emitera i styk metalowy 31 bedacy l0 wyprowadzeniem ukladu Darlingtona LT.Uklad sterujacy ST sklada, sie z tranzystora sterujacego 32 typu n-p-n. Równolegle do zlacza baza — emiter tego tranzystora wlaczony jest re¬ zystor 33. Uklad zawiera równiez diode Zenera 34, 25 sluzaca jako zadajnik wartosci zadanej napiecia, oraz dziielnik napiecia 35. Przy tym emiter tran¬ zystora sterujacego 32 jest dolaczony do przewodu 20, a jego kolektor — do bazy 31 ukladu Darlin¬ gtona LT. Anoda diodiy Zenera 34 jest dolaczona 30 do bazy tranzystora sterujacego 32, a jej katoda — do odczepu dzielnika napiecia 35, którego pier¬ wsze wyprowadzenie jest dolaczone do przewodu 23, a drugie wyprowadzenie — do przewodu 20.U|klad sterujacy ST jest podobnie, jak uklad Dar- 35 lingtona LT, uksztaltowany jako uklad scalony i zrealizowany na drugiej plytce pólprzewodni¬ kowej 36. W przeciwienstwie do ukladu Darlin¬ gtona, LT wszystkie wyprowadzenia zewnetrzne, pokazane na fig. 1, a oznaczone jako A, B i D, ^ ukladu sterujacego ST znajduja sie na górnej po¬ wierzchni plytki pólprzewodnikowej 36 (fig. .2 i 3).Aby pradnica 10 mogla sama sie wzbudzac, w fazie rozruchu uklad Da-rlingtona LT musi prze¬ wodzic, a* tranzystor sterujacy 32 musi byc od- 45 ciety. Dlatego równolegle do zlacza baza — emi¬ ter tranzystora sterujacego 32 jest wlaczony rezy¬ stor 33 o wartosci rezystancji okolo 600Q. Równo¬ legle do zlacza baza — emiter tranzystora wyj¬ sciowego 25 jest wlaczony rezystor 27 o wartosci ^ rezystancji okolo 150Q, który zapewnia calkowite odciecie ukladu Darlingtona, gdy napiecie miedzy przewodem 20 i 23 osiagnie wartosc zadana i przez to zacznie przewodzic tranzystor sterujacy 32 przez diode Zenera 34. 55 Dioda 9, zabezpieczajaca przed zmiana polary¬ zacji, wlaczona równolegle do uzwojenia wzbu¬ dzenia 14 pradnicy, znajduje sie na trzeciej plyt¬ ce pólprzewodnikowej 50, której metalizowana po¬ wierzchnia dolna stanowi wyprowadzenie anody w diody 19.Dioda 19 i caly regulator R, zawierajacy uklad Darlingtona LT i uklad sterujacy ST, znajduja sie w jednej obudowie G skladajacej sie z meta¬ lowej plytki podstawy 51 i z przyspawanej do niej 65 oslony 52. Pierwsza plytka pólprzewodnikowa 28r110 219 5 6 od wyprowadzenia bazy 31 pierwszej plytki pól¬ przewodnikowej 28 do pierwszego przewodu plas¬ kiego 515, natomiast szósty przewód We — od pierwszego1 przewodu plaskiego 55 do kontaktu D 5 drugiej plytki pólprzewodnikowej 36. Siódmy prze¬ wód W7 prowadzi od drugiego przewodu plaskiego 56 do kontaktu A drugiej .plytki pólprzewodnikowej 36.Wynalazek nie ogranicza sie do przykladu ie wykonania opisanego na rysunku. Regulator na¬ piecia R moize zawierac oprócz tranzystora mocy LT i scalonego ukladu sterujacego ST dalsze umieszczone w oibudowie G, szczególnie na plytce ceramicznej 40, aktywne i bierne elementy prze- 15 laczajace. Bierne elementy przelaczajace moga byc zrealizowane w technice cienko lub grubowars¬ twowej, aktywne elementy przelaczajace — w postaci elementów dyskretnych na plytce cerami¬ cznej 40* 20 Dalej w ukladzie sterujacym ST, zrealizowanym na plytce pólprzewodnikowej 36, poza elementami Ukladowymi 32, 33, 34 i 35, moze byc scalonych jeszcze wiele innych biernych i/lub aktywnych elemeintóiw przelaczajacych, rbez zatracania glówinej 25 koncepcji wynalazku. Te elementy ukladowe mo¬ ga realizowac dodatkowe funkcje np. zapewnic kompensacje charakterystyk czestotliwosciowych lulb kompensacje innych parametrów ukladu. Przy zastosowaniu innych elementów ukladowych, któ- 30 re nie sa scalone w ukladzie sterujacym ST, plyt¬ ka pólprzewodnikowa 36 moize miec do ich do¬ laczenia na swojej górnej powierzchni oprócz kon¬ taktów A, B i D inne kontakty. Do elektrycznego polaczenia kontaktów, znajdujacych sie na górnej 35 powierzchni plytek pólprzewodnikowych 25, 36, 50, z wyprowadzeniami zewnetrznymi Kt, K2 w ksztal¬ cie pretów moga sluzyc zamiast przewodów inne elementy laczace. zawierajaca uklad Darlingtona i trzecia platka pólprzewodnikowa 50, zawierajaca diode 19, sa jak to pokazano szczególowo na. fig. 3, przylutowane do plyitki podstawy 51, tak iz zapewniony jest do¬ bry elektryczny i przewodzacy cieplo (kontakt.Plytka! podstawy 51 tworzy zatem punkt polacze¬ nia 53 kolektora 29 ukladu Darlingtona LTz anoda diody 19. Druga plytka pólprzewodnikowa 36, za¬ wierajaca uklad sterujacy ST, jest przymocowana do plytki ceramicznej 40, która ze swej strony jest przymocowana do plytki podstawy 51.Przez plytke podstawowa 51 sa przeprowadzone przechodzace przez przepusty szklane Flf. F2 dwa metalowe wyprowadzenia zewnetrzne Kl9 K2 w ksztalcie pretów, izolowane wzgledem siebie.Pierwsza plytka pólprzewodnikowa 28 ma, jak juz wspomniano, na powierzchni górnej dwa kon¬ takty 30 i 31, przy czym kontakt 30 jest wypro¬ wadzeniem emitera., a kontakt 31 wyprowadzeniem bazy ukladu Darlingtona LT.Druga plytka pólprzewodnikowa 36 ma na po¬ wierzchni górnej trzy kontakty A, B i D. Pier¬ wszy kontakt A stanowi przy tym pierwsze wy; prowadzenie dzielnika napiecia 35. Drugi kontakt B stanowi drugie wyprowadzenie dzielnika napiecia 35 polaczonego wewnetrznie z emiterem tranzy¬ stora sterujacego. 32. Trzeci kontakt D stanowi wyprowadzenie kolektora tranzystora sterujacego 32.Trzecia 'plytka pólprzewodnikowa 50 ima na po¬ wierzchni górnej jeden kontakt 54,' stanowiacy wyprowadzenie katody diody 19 zabezpieczajacej przed zmiana polaryzacji.Plytka ceramiczna 40 ma na swojej powierzchni górnej dwa przewody plaskie 55 i 56, któ-re moga byc wykonane w technice cienko lub grubowars- twowewNa. fig. 3 przedstawiony jest ksztalt tych przewodów podczas gdy na fig. 2 sa one schematy¬ cznie przedstawione jako obszary przylaczeniowe.Elektryczne [polaczenie miedzy kontaktami 30, 31, A, B, D, 54, znajdujacymi sie na powierzchni gór¬ nej 'plytek pólprzewodnikowych 28, 36 i 50, wy¬ prowadzeniami zewnetrznymi Klf K2 majacymi ksztalt pretów i przewodami plaskimi 55 i 56, znajdujacymi sie na plytce ceramicznej 40, jest zapewnione za- pomoca przewodów laczeniowych dolaczanych terimokompresyjnie lub ultradzwieko¬ wo: Wlf W2, W3, W4, W5, W6, W7. Przy czym pierwszy przewód Wx prowadzi od powierzchni pierwszego wyprowadzenia zewnetrznego Kj do kontaktu emitera 30 plytki pólprzewodnikowej 28, na której zrealizowany jest uklad Darlingtona.Drugi przewód W2 prowadzi od powierzchni dru¬ giego wyprowadzenia zewnetrznego K2 do wypro¬ wadzenia katody 54 diody 19, znajdujacego sie na górnej powierzchni trzeciej plytki pólprzewodni¬ kowej 50. Przewody Wx i W2 sa grubsze od po¬ zostalych przewodów, gdyz przez nie plynie prad o wiekszym natezeniu w porównaniu z innymi.Trzeci przewód W3 prowadzi od powierzchni pier¬ wszego wyprowadzenia zewnetrznego K2 do kon¬ taktu B drugiej plytki pólprzewodnikowej &6. # czwarty przewód W4 — od powierzchni drugiego wyprowadzenia zewnetrznego K2 do drugiego prze¬ wodu plaskiego 56. Piaty przewód W5 prowadzi Zastrzelenia paitento-we iii. Pradnica z dioda zabezpieczajaca przed zmia¬ na polaryzacji i z regulatorem napiecia napedzana ze zmieniajaca sie w duzych granicach predkos¬ cia obrotowa ze wzbudzeniem bocznikowym szcze¬ gólnie do pojazdów samochodowych, w której dioda' dolaczona jest równolegle do uzwojenia wzbudzenia a regulator napiecia zawiera tranzys¬ tor mocy typu n-p-n, miejdzy emiteremi kolektorem do którego jest zalaczone szeregowo uzwojenie wzbudzenia i oddzialujacy na ten tranzystor mocy uklad sterujacy, który zaiwtfera pracujacy w prze- ciwfazie w stosunku do tranzystora mocy tranzy¬ stor sterujacy typu n-p-n, do którego bazy jest doprowadzane przez diode Zanera, sluzaca jako za¬ dajnik wartosci zadanej .napiecia, napiecie wyjscio¬ we pradnicy lub napiecie proporcjonalnie do niego, przy czym przewidziane sa dwie oddzielne scalone plytki pólprzewodnikowe, z których pierwsza za¬ wiera tranzystor mocy a druga — uklad steruja¬ cy, znamienna tym, ze dioda (19) zabezpieczajaca przed zmiana .polaryzacji, zrealizowana na trze¬ ciej plytce pólprzewodnikowej (50), regulator na¬ piecia (R), zawierajacy tranzystor mocy (LT) i uklad sterujacy (ST) sa umieszczone w jednej ie 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 \110 219 8 obudowie, która sklada sie z metalowej plytki podstawy (51), do której przymocowana jest os¬ lona (52) hermetycznie zamykajaca obudowe, przy czym plytka podstawy (51) tworzy wspólny punkt polaczenia (53) kolektora (29) tranzystora mocy (LT) i anody diody (19) zabezpieczajacej przed zmiana polaryzacji, z jednym z wyprowadzen uzwojenia wzbudzenia (14) pradnicy (10) i która zawiera izolowane przechodzace przez przepusty szklane podstawy (51) wyprowadzenia zewnetrzne (Kj, K2) w ksztalcie pratów, z których jeden (Kt) stano¬ wi wyprowadzenie emitera 'tranzystora mocy (LT), a drugi (K2) — wyprowadzenie katody diody (19). zabezpieczajacej przed zmiana polaryzacji, laczone z drugim koncem uzwojenia wzbudzania (14). 2. Pradnica wedlug zastrz. .1 znamienna tym, ze pierwsza .(28) i trzecia (50) plytki pólprzewo¬ dnikowe sa umocowane bezposrednio na jednej stronie plytki podstawy (51), np. metoda lutowania lu!b spawania z zapewnieniem dobrego styku ele¬ ktrycznego i dobrego odprowadzania ciepla, a dru¬ ga plyta pólprzewodnikowa (36) jest umieszczona na górnej powierzchni plytki cetramicznej (40), która swoja dolna powierzchnia jest .polaczona z plytka podstawy (51). 20 3. Pradnica wedlug zastrz. 2 znamienna tym, ze polaczenie elektryczne miedzy znajdujacymi sie na górnych powierzchniach plytek pólprzewodni¬ kowych (28, 36, 50) stykami metalowymi. (30, 31, A, B, D, 54) a wyprowadzeniami zewnetrznymi (K^ K2) zawiera druty laczace. 4. Pradnica wedlug zastrz. 3 znamienna tym, ze polaczenie elektryczne miedzy znajdujacymi sie na górnej powierzchni plytek pólprzewodnikowych (28, 36, 50) stykami metalowymi (30, 31, A, B, D, 54) i wyprowadzeniami zewnetrznymi (K^ K2) •cipirócz drutów laczacych W6, W7) zawiera sluzace jako odcinki polaczen posrednich przewody plaski (55, 56), które sa na¬ niesione na górna powierzchnie plytki cerami¬ cznej (40) i razem z dwoma drutami laczacymi (W5, W6, W4, W7) konczacymi sie na tych prze¬ wodach plaskich (55, 56), tworza pelne polacze¬ nie elektryczne. 5. Pradnica wedlug zastrz. 4 znamienna tym, ze przewody plaskie (55, 56) sa wytworzone na plytce ceramicznej (40) w technologii grubo lub cienkowarstwowej. 6. Pradnica wedlug co najmniej jednego z zastrz. 1 lub 2 lub 3 lub 4 lub 5, znamienna tym, ze tranzystor mocy (LT) jest zrealizowany w ukla¬ dzie Darlingtona:.Ng.l 17 n 16'I 23 l—F BllP^ ,20 R | I Fig.2 Fig.3 Fig.A -52. <£ w^wm WL. L0 ,35 -W} ^m^M^2 PZGraf. Koszalin D-3382 105 egz. A-4 Cena 45 zl PL PL PL

Claims

1. zastrzezenia patentowego ii, odznacza¬ jacej sie mozliwie latwym montazem diody, za¬ bezpieczajacej przed izmiana polaryzacji i regula¬ tora napiecia, oraz latwym wytwarzaniem konie¬ cznych polaczen elektrycznych. Cel ten zostal osia¬ gniety przez to, ze dioda, zabezpieczajaca przed zmiana polaryzacji, umieszczona na trzeciej plyt¬ ce pólprzewodnikowej, i kompletny regulator na¬ piecia, zawierajacy tranzystor mocy i uklad ste¬ rujacy, sa umieszczone w jednej obudowie, która sklada sie z 'metalowej 'plytki podstawowej i umie¬ szczonej na niej oslony szczelnie zamykajacej obu¬ dowe, przy czym plytka podstawowa tworzy wspól¬ ny punkt polaczenia, kolektora tranzystora mocy i anody diody zebezpieczajacej .przed zmiana po¬ laryzacji z jednym z wyprowadzen uzwojenia wizfooidzenia i zawiera dwa wystajace obustron¬ nie w niej zamocowane wyprowadzenia zewnetrzne w ksztalcie pretów, z których jeden stanowi wy¬ prowadzenie emitera tranzystora mocy a drugi — wspólne wypi owadzenie polaczenia katody diody, zalbezpieczajacej przed zmiana polaryzacji z wej¬ sciem ukladu sterujacego1 do którego dolaczone jest .drugie wyprowadzenie. Przy tym szczególnie korzystnym jest, gdy pier- 110 219 \3 110 219 4 wsza i trzecia plytki pólprzewodnikowe sa przy¬ mocowane bezposrednio na jednej stronie plytki podstawy z zapewnieniem styku elektrycznego i odprowadzenia ciepla, metoda lutowania lub spa¬ wania, a druga plytka jest umieszczona na górnej powierzchni plytki ceramicznej, która to plytka ce¬ ramiczna, równiez jest zamocowana na plytce pod^ stawy swoja powierzchnia dolina. [Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania 'na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia elektryczny schemat pradnicy dla po¬ jazdów samochodowych ze wzbudzeniein [boczni¬ kowym z dioda, zabezpieczajaca przed, zmiana po¬ laryzacji i z regulatorem napiecia,, fig. 2 — do¬ kladniejszy ischemat ukladu polaczen z fig. 1, sklai- dajacy sie z regulatora napiecia i diody zabezpie¬ czajacej przed zmiana polaryzacji,- przy czyim uklad sterujacy 'jest pokazany schematycznie jako plytka pólprzewodnikowa umieszczona na plytce ceramicznej, która ma trzy elektryczne kontakty na swojej górnej powierzchni, fig. 3 — obudowe, zawierajaca uklad polaczen z fig. 2 w widoku z g&ry, przy czym brak jest górnej czesci obudowy, tak iz jest widoczne przestrzenne rozmieszczenie poszczególnych elementów ukladu i ich srodków laczacych w obudowie, (fig. 4 — przekrój wzdluz linii IV — IV obudowy z fig. 3. Regulator napiecia jest przeznaczony do wspól¬ pracy z trójfazowa 'pradnica samochodowa 10, która ma trzy nieruchome uzwojenia- fazowe 11, 12 i 13 i jedno wirujace uzwojenie wzbudzenia 14 umieszczone na wirniku pradnicy. Pradnica, jest napedzana pirzez silnik nie pokazanego1 pojazdu samochodowego za pomoca nie pokazanego kola pa¬ sowego. Kazde z uzwojen trójfazowych polaczone jest z anoda diody 15, której katoda polaczona jest z biegunem dodatnim 12 lub 6 woltowego akumulatora 16, przeznaczonego do uruchamiania silnika pojazdu, oraz z katoda drugiej diody 21, której anoda jest dolaczona do wspólnego prze¬ wodu minusowego 20, polaczonego' biegunem ujem¬ nym baterii akumulatorów 16. Io baterii aku¬ mulatorów 16 poprzez przelacznik 17 dolaczone sa odbiorniki 18 pradu elektrycznego' takie, flak na przyklad cewki zaplonowe, reflektory itd. Diody 15 i 21 sa obliczone na prace przy pradach odpo¬ wiadajacych obciazeniu pradnicy. W obwodzie wzbudzenia pradnicy zalaczony jest regulator napiecia R oraz diody 22 tak, iz jedno z wyprowadzen uzwojenia wzbudzajacego 14 jest polaczone z wyjsciem regulatora iR, a drugie — z polaczonymi razem katodami trzech diod 22. Anoda kazdej z diod 22 dolaczona jest do jednego z wy¬ prowadzen uzwojen 11, 12, 13 pradnicy 10. Katody diod 22 sa dolaczone do przewodu plusowego 23 dolaczonego do wejscia regulatora R. Napiecie mierzone miedzy przewodami 23 i 20, jest pro¬ porcjonalne do napiecia do którego jest nalado¬ wany akumulator 18, ,za pomoca regulatora R na- piecie ladowania jest utrzymywane na poziomic uprzednio ustalonym, a wynoszacym okolo £L4V, niezaleznie, od! predkosci obrotowej walu napedo- . wego. Regulator R zawiera uklad Darlirngtona LT i uklad sterujacy ST. Emiter ukladu Darlingtona jest dolaczony do przewodu 20, a miedzy emite¬ rem i kolektorem ukladu Darlingtona jest wla¬ czone szeregowo uzwojenie wzbudzenia 14 pradni¬ cy 10. Uklad Darlingtona pracuje przy tym jako 5 uklad wzmacniajacy. Oba te uklady sa wykona- w technologii ukladów scalonych. Uklad Darlingtona. LT sklada sie z tranzystora wyjsciowego 25 typu n-p-n, tranzystora wejscio¬ wego 26 typu nnp-n i rezystora 27 wlaczonego mie- 10 dzy emiterem i baza tranzystora wyjsciowego 25. Uklad Darlingtona LT iskladajacy sie z wymienio¬ nych elementów, zrealizowany jest jako mono¬ litycznie scalony uklad na plytce pólprzewodni¬ kowej 28, której cala dolna powierzchnia jest 15 metalizowana i stanowi wyprowadzenie kolektorów tranzystorów zalaczonych w ukladzie Darlingtona LT. (Plytka 'pólprzewodnikowa na swojej górnej powierzchni ma styk metalowy 30 bedacy wypro¬ wadzeniem emitera i styk metalowy 31 bedacy l0 wyprowadzeniem ukladu Darlingtona LT. Uklad sterujacy ST sklada, sie z tranzystora sterujacego 32 typu n-p-n. Równolegle do zlacza baza — emiter tego tranzystora wlaczony jest re¬ zystor 33. Uklad zawiera równiez diode Zenera 34, 25 sluzaca jako zadajnik wartosci zadanej napiecia, oraz dziielnik napiecia 35. Przy tym emiter tran¬ zystora sterujacego 32 jest dolaczony do przewodu 20, a jego kolektor — do bazy 31 ukladu Darlin¬ gtona LT. Anoda diodiy Zenera 34 jest dolaczona 30 do bazy tranzystora sterujacego 32, a jej katoda — do odczepu dzielnika napiecia 35, którego pier¬ wsze wyprowadzenie jest dolaczone do przewodu 23, a drugie wyprowadzenie — do przewodu 20. U|klad sterujacy ST jest podobnie, jak uklad Dar- 35 lingtona LT, uksztaltowany jako uklad scalony i zrealizowany na drugiej plytce pólprzewodni¬ kowej 36. W przeciwienstwie do ukladu Darlin¬ gtona, LT wszystkie wyprowadzenia zewnetrzne, pokazane na fig. 1, a oznaczone jako A, B i D, ^ ukladu sterujacego ST znajduja sie na górnej po¬ wierzchni plytki pólprzewodnikowej 36 (fig. .2 i 3). Aby pradnica 10 mogla sama sie wzbudzac, w fazie rozruchu uklad Da-rlingtona LT musi prze¬ wodzic, a* tranzystor sterujacy 32 musi byc od- 45 ciety. Dlatego równolegle do zlacza baza — emi¬ ter tranzystora sterujacego 32 jest wlaczony rezy¬ stor 33 o wartosci rezystancji okolo 600Q. Równo¬ legle do zlacza baza — emiter tranzystora wyj¬ sciowego 25 jest wlaczony rezystor 27 o wartosci ^ rezystancji okolo 150Q, który zapewnia calkowite odciecie ukladu Darlingtona, gdy napiecie miedzy przewodem 20 i 23 osiagnie wartosc zadana i przez to zacznie przewodzic tranzystor sterujacy 32 przez diode Zenera 34. 55 Dioda 9, zabezpieczajaca przed zmiana polary¬ zacji, wlaczona równolegle do uzwojenia wzbu¬ dzenia 14 pradnicy, znajduje sie na trzeciej plyt¬ ce pólprzewodnikowej 50, której metalizowana po¬ wierzchnia dolna stanowi wyprowadzenie anody w diody 19. Dioda 19 i caly regulator R, zawierajacy uklad Darlingtona LT i uklad sterujacy ST, znajduja sie w jednej obudowie G skladajacej sie z meta¬ lowej plytki podstawy 51 i z przyspawanej do niej 65 oslony 52. Pierwsza plytka pólprzewodnikowa 28r110 219 5 6 od wyprowadzenia bazy 31 pierwszej plytki pól¬ przewodnikowej 28 do pierwszego przewodu plas¬ kiego 515, natomiast szósty przewód We — od pierwszego1 przewodu plaskiego 55 do kontaktu D 5 drugiej plytki pólprzewodnikowej 36. Siódmy prze¬ wód W7 prowadzi od drugiego przewodu plaskiego 56 do kontaktu A drugiej .plytki pólprzewodnikowej 36. Wynalazek nie ogranicza sie do przykladu ie wykonania opisanego na rysunku. Regulator na¬ piecia R moize zawierac oprócz tranzystora mocy LT i scalonego ukladu sterujacego ST dalsze umieszczone w oibudowie G, szczególnie na plytce ceramicznej 40, aktywne i bierne elementy prze- 15 laczajace. Bierne elementy przelaczajace moga byc zrealizowane w technice cienko lub grubowars¬ twowej, aktywne elementy przelaczajace — w postaci elementów dyskretnych na plytce cerami¬ cznej 40* 20 Dalej w ukladzie sterujacym ST, zrealizowanym na plytce pólprzewodnikowej 36, poza elementami Ukladowymi 32, 33, 34 i 35, moze byc scalonych jeszcze wiele innych biernych i/lub aktywnych elemeintóiw przelaczajacych, rbez zatracania glówinej 25 koncepcji wynalazku. Te elementy ukladowe mo¬ ga realizowac dodatkowe funkcje np. zapewnic kompensacje charakterystyk czestotliwosciowych lulb kompensacje innych parametrów ukladu. Przy zastosowaniu innych elementów ukladowych, któ- 30 re nie sa scalone w ukladzie sterujacym ST, plyt¬ ka pólprzewodnikowa 36 moize miec do ich do¬ laczenia na swojej górnej powierzchni oprócz kon¬ taktów A, B i D inne kontakty. Do elektrycznego polaczenia kontaktów, znajdujacych sie na górnej 35 powierzchni plytek pólprzewodnikowych 25, 36, 50, z wyprowadzeniami zewnetrznymi Kt, K2 w ksztal¬ cie pretów moga sluzyc zamiast przewodów inne elementy laczace. zawierajaca uklad Darlingtona i trzecia platka pólprzewodnikowa 50, zawierajaca diode 19, sa jak to pokazano szczególowo na. fig. 3, przylutowane do plyitki podstawy 51, tak iz zapewniony jest do¬ bry elektryczny i przewodzacy cieplo (kontakt. Plytka! podstawy 51 tworzy zatem punkt polacze¬ nia 53 kolektora 29 ukladu Darlingtona LTz anoda diody 19. Druga plytka pólprzewodnikowa 36, za¬ wierajaca uklad sterujacy ST, jest przymocowana do plytki ceramicznej 40, która ze swej strony jest przymocowana do plytki podstawy 51. Przez plytke podstawowa 51 sa przeprowadzone przechodzace przez przepusty szklane Flf. F2 dwa metalowe wyprowadzenia zewnetrzne Kl9 K2 w ksztalcie pretów, izolowane wzgledem siebie. Pierwsza plytka pólprzewodnikowa 28 ma, jak juz wspomniano, na powierzchni górnej dwa kon¬ takty 30 i 31, przy czym kontakt 30 jest wypro¬ wadzeniem emitera., a kontakt 31 wyprowadzeniem bazy ukladu Darlingtona LT. Druga plytka pólprzewodnikowa 36 ma na po¬ wierzchni górnej trzy kontakty A, B i D. Pier¬ wszy kontakt A stanowi przy tym pierwsze wy; prowadzenie dzielnika napiecia 35. Drugi kontakt B stanowi drugie wyprowadzenie dzielnika napiecia 35 polaczonego wewnetrznie z emiterem tranzy¬ stora sterujacego. 32. Trzeci kontakt D stanowi wyprowadzenie kolektora tranzystora sterujacego 32. Trzecia 'plytka pólprzewodnikowa 50 ima na po¬ wierzchni górnej jeden kontakt 54,' stanowiacy wyprowadzenie katody diody 19 zabezpieczajacej przed zmiana polaryzacji. Plytka ceramiczna 40 ma na swojej powierzchni górnej dwa przewody plaskie 55 i 56, któ-re moga byc wykonane w technice cienko lub grubowars- twowewNa. fig. 3 przedstawiony jest ksztalt tych przewodów podczas gdy na fig. 2 sa one schematy¬ cznie przedstawione jako obszary przylaczeniowe. Elektryczne [polaczenie miedzy kontaktami 30, 31, A, B, D, 54, znajdujacymi sie na powierzchni gór¬ nej 'plytek pólprzewodnikowych 28, 36 i 50, wy¬ prowadzeniami zewnetrznymi Klf K2 majacymi ksztalt pretów i przewodami plaskimi 55 i 56, znajdujacymi sie na plytce ceramicznej 40, jest zapewnione za- pomoca przewodów laczeniowych dolaczanych terimokompresyjnie lub ultradzwieko¬ wo: Wlf W2, W3, W4, W5, W6, W7. Przy czym pierwszy przewód Wx prowadzi od powierzchni pierwszego wyprowadzenia zewnetrznego Kj do kontaktu emitera 30 plytki pólprzewodnikowej 28, na której zrealizowany jest uklad Darlingtona. Drugi przewód W2 prowadzi od powierzchni dru¬ giego wyprowadzenia zewnetrznego K2 do wypro¬ wadzenia katody 54 diody 19, znajdujacego sie na górnej powierzchni trzeciej plytki pólprzewodni¬ kowej 50. Przewody Wx i W2 sa grubsze od po¬ zostalych przewodów, gdyz przez nie plynie prad o wiekszym natezeniu w porównaniu z innymi. Trzeci przewód W3 prowadzi od powierzchni pier¬ wszego wyprowadzenia zewnetrznego K2 do kon¬ taktu B drugiej plytki pólprzewodnikowej &6. # czwarty przewód W4 — od powierzchni drugiego wyprowadzenia zewnetrznego K2 do drugiego prze¬ wodu plaskiego 56. Piaty przewód W5 prowadzi Zastrzelenia paitento-we iii. Pradnica z dioda zabezpieczajaca przed zmia¬ na polaryzacji i z regulatorem napiecia napedzana ze zmieniajaca sie w duzych granicach predkos¬ cia obrotowa ze wzbudzeniem bocznikowym szcze¬ gólnie do pojazdów samochodowych, w której dioda' dolaczona jest równolegle do uzwojenia wzbudzenia a regulator napiecia zawiera tranzys¬ tor mocy typu n-p-n, miejdzy emiteremi kolektorem do którego jest zalaczone szeregowo uzwojenie wzbudzenia i oddzialujacy na ten tranzystor mocy uklad sterujacy, który zaiwtfera pracujacy w prze- ciwfazie w stosunku do tranzystora mocy tranzy¬ stor sterujacy typu n-p-n, do którego bazy jest doprowadzane przez diode Zanera, sluzaca jako za¬ dajnik wartosci zadanej .napiecia, napiecie wyjscio¬ we pradnicy lub napiecie proporcjonalnie do niego, przy czym przewidziane sa dwie oddzielne scalone plytki pólprzewodnikowe, z których pierwsza za¬ wiera tranzystor mocy a druga — uklad steruja¬ cy, znamienna tym, ze dioda (19) zabezpieczajaca przed zmiana .polaryzacji, zrealizowana na trze¬ ciej plytce pólprzewodnikowej (50), regulator na¬ piecia (R), zawierajacy tranzystor mocy (LT) i uklad sterujacy (ST) sa umieszczone w jednej ie 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 \110 219 8 obudowie, która sklada sie z metalowej plytki podstawy (51), do której przymocowana jest os¬ lona (52) hermetycznie zamykajaca obudowe, przy czym plytka podstawy (51) tworzy wspólny punkt polaczenia (53) kolektora (29) tranzystora mocy (LT) i anody diody (19) zabezpieczajacej przed zmiana polaryzacji, z jednym z wyprowadzen uzwojenia wzbudzenia (14) pradnicy (10) i która zawiera izolowane przechodzace przez przepusty szklane podstawy (51) wyprowadzenia zewnetrzne (Kj, K2) w ksztalcie pratów, z których jeden (Kt) stano¬ wi wyprowadzenie emitera 'tranzystora mocy (LT), a drugi (K2) — wyprowadzenie katody diody (19). zabezpieczajacej przed zmiana polaryzacji, laczone z drugim koncem uzwojenia wzbudzania (14).

2. Pradnica wedlug zastrz. .1 znamienna tym, ze pierwsza .(28) i trzecia (50) plytki pólprzewo¬ dnikowe sa umocowane bezposrednio na jednej stronie plytki podstawy (51), np. metoda lutowania lu!b spawania z zapewnieniem dobrego styku ele¬ ktrycznego i dobrego odprowadzania ciepla, a dru¬ ga plyta pólprzewodnikowa (36) jest umieszczona na górnej powierzchni plytki cetramicznej (40), która swoja dolna powierzchnia jest .polaczona z plytka podstawy (51). 20

3. Pradnica wedlug zastrz. 2 znamienna tym, ze polaczenie elektryczne miedzy znajdujacymi sie na górnych powierzchniach plytek pólprzewodni¬ kowych (28, 36, 50) stykami metalowymi. (30, 31, A, B, D, 54) a wyprowadzeniami zewnetrznymi (K^ K2) zawiera druty laczace.

4. Pradnica wedlug zastrz. 3 znamienna tym, ze polaczenie elektryczne miedzy znajdujacymi sie na górnej powierzchni plytek pólprzewodnikowych (28, 36, 50) stykami metalowymi (30, 31, A, B, D, 54) i wyprowadzeniami zewnetrznymi (K^ K2) •cipirócz drutów laczacych W6, W7) zawiera sluzace jako odcinki polaczen posrednich przewody plaski (55, 56), które sa na¬ niesione na górna powierzchnie plytki cerami¬ cznej (40) i razem z dwoma drutami laczacymi (W5, W6, W4, W7) konczacymi sie na tych prze¬ wodach plaskich (55, 56), tworza pelne polacze¬ nie elektryczne.

5. Pradnica wedlug zastrz. 4 znamienna tym, ze przewody plaskie (55, 56) sa wytworzone na plytce ceramicznej (40) w technologii grubo lub cienkowarstwowej.

6. Pradnica wedlug co najmniej jednego z zastrz. 1 lub 2 lub 3 lub 4 lub 5, znamienna tym, ze tranzystor mocy (LT) jest zrealizowany w ukla¬ dzie Darlingtona:. Ng.l 17 n 16'I 23 l—F BllP^ ,20 R | I Fig.2 Fig.3 Fig.A -52. <£ w^wm WL. L0 ,35 -W} ^m^M^2 PZGraf. Koszalin D-3382 105 egz. A-4 Cena 45 zl PL PL PL