8. TÁPEGYSÉGEK. Az analóg, lineáris üzemű tápegységek általános felépítését a 8.1. ábra mutatja.

8.1. A tápegységek általános jellemzői 8. TÁPEGYSÉGEK Az analóg, lineáris üzemű tápegységek általános felépítését a 8.1. ábra mutatja. 8.1. ábra. Az analóg, lineáris üzemű tápegységek általános felépítése [19] 8.2. Stabilizálatlan AC-DC tápegységek A stabilizálatlan AC-DC tápegységek legfontosabb fajtái a diódás egyenirányítós transzformátor leválasztású egy és háromfázisú tápegységek. Az elektronika igényelte teljesítmény-kategóriában az egyfázisú kapcsolások terjedtek el. A kimeneti jel hullámosságának csökkentésére simító/szűrő elemeket alkalmazunk, amelyek fajtája a kimeneti áramtól függ. Az életvédelmi megfontolásokat is figyelembe véve közvetlen hálózati egyenirányítást ritkán alkalmaznak. A leggyakoribb, hogy transzformátoros leválasztást (biztonsági transzformátor felhasználásával) iktatunk közbe. Ez nemcsak előállítja a szükséges feszültség szintet, de egyben biztonsági transzformátor alkalmazása esetén életvédelmi leválasztást is nyújt a villamos hálózatról. 8.2.1 Egyutas egyenirányító kapcsolások 8.2.1.1. B osztályú egyenirányító Az egyutas egyenirányító kapcsolás az igen egyszerű áramkörök közé sorolható 8.2. ábra. A dióda az U 2 (szekunder feszültség) pozitív félperiódusában nyitófeszültséget kap, aminek hatására a váltakozó feszültség pozitív félhullámait átengedi 8.3. ábra. A negatív félperiódusban a dióda zárófeszültséget kap, emiatt zár így a váltakozó feszültség negatív félperiódusait nem engedi át. Ezek miatt a terhelő ellenálláson R t csak a pozitív félperiódusban folyik áram. A kimeneti feszültség

értéke minden pillanatban: U ki =U 2 U D, ahol U D ( diffúziós feszültség: az a feszültségérték, amin a dióda nyit) a diódán eső feszültség.. Ez azt jelenti, hogy a kimeneti feszültség mindig annyival lesz kisebb a szekunder feszültségnél, mint amekkora feszültségesés jön létre a diódán. A dióda feszültsége szilícium alapanyag esetén 0,6-0,7 V között van. Ez a feszültségérték gyakorlatilag nullával közelíthető, ezért B osztályú egyenirányító kapcsolás a neve, mivel a dióda munkapontja nyitás zárás határán van. 8.2. ábra. Egyutas B osztályú egyenirányító [1] 8.3. ábra. A B osztályú egyenirányító hullámformája [1] Ez a kapcsolás csak az egyenirányítás elvének a bemutatására szolgál, gyakorlati alkalmazása nincs. A sok egyéb hibája mellett a 8.3. ábrán is látható, hogy a kimeneten megjelenő átlagáram (egyen összetevő) I kio nagyon kis értékű. Helyette a C osztályú csúcs egyenirányítót alkalmazzák.

8.2.1.2. C osztályú csúcs egyenirányító A legegyszerűbb egyenirányító kapcsolás az 8.4. ábrán látható egyutas, C-osztályú csúcs egyenirányító. 8.4. ábra. A C-osztályú csúcs egyenirányító kapcsolása [19] 8.5. ábra. A dióda karakterisztikája, árama és feszültségei [19] A transzformátor szekunder tekercse egyenáramúlag rövidzárnak tekinthető, így a kondenzátor mindenkori feszültsége (ami egyenfeszültség) teljes egészében a diódára jut (természetesen megjelenik a kimeneten is), és a diódát mindig záróirányban feszíti elő. Az alkalmazott kondenzátor olyan nagy kapacitású, hogy a hálózati, 50 Hz-es frekvencián rövidzárnak tekinthető, ezért a transzformátor szekunderoldali váltakozó feszültsége (u s ) teljes egészében a diódára jut az ott lévő

egyenfeszültségre szuperponálódva. Amikor a diódán lévő eredő feszültség pozitív (8.5. ábra), a dióda kinyit, rajta áram folyik, ami tölti a kondenzátort (az ábrán a diódát ideálisnak tekintjük, ami azt jelenti, hogy záróirányú ellenállása végtelen, küszöbfeszültsége zérus és nyitóirányban kis ellenállást képvisel). A váltakozó feszültség egy periódusa alatt ez az állapot csak egyszer fordul elő, a dióda csak egy úton tölti a kondenzátort 8.6. ábra. Amikor a dióda eredő feszültsége nullává válik, majd negatív lesz, a dióda lezár és a kondenzátor az ellenálláson keresztül kezd kisülni. Ez a folyamat az R és a C elemektől függő τ ideig tart, majd a következő periódusban a folyamat ismétlődik. Az egyenirányító kapcsolás kimenetén az 8.6. ábrán látható, töltődési és kisülési szakaszokból álló, hullámos feszültség jelenik meg, aminek van egy U e -értékű egyen komponense (ez az egyenirányítás kívánatos végterméke) és egy csúcstól-csúcsig vett, U h -értékű váltakozó komponense. Ez utóbbi feszültség Fourier-tétele értelmében tartalmaz egy alapharmonikust és végtelen sok felharmonikust (ha ez az 50 Hz-es frekvenciájú alapharmonikus valamilyen módon, például egy rádiókészülék hangszórójára jut,, 8.6. ábra. A kondenzátor töltődési és kisülési folyamata [19] akkor egy mély búgó hang keletkezik, ezért ezt a feszültséget búgófeszültségnek nevezik). A búgófeszültség és harmonikusainak csillapítása érdekében az egyenirányító kapcsolás után szűrőt alkalmazunk. 8.2.2. Kétutas hálózati egyenirányítók A kétutas egyenirányítók már simítottabb egyenfeszültséget állítanak elő, mivel ezek már a váltakozó feszültség mindkét félperiódusát hasznosítják. 8.2.2.1. Graetz kapcsolású, kétutas hálózati csúcs egyenirányító Az egyutas csúcs egyenirányító sajátossága, hogy a kondenzátor utántöltésének és kisülésének időbeni viszonya kedvezőtlen (τ elég nagy), és ez nagy hullámosságot okoz. A viszony jelentősen

javítható, ha a kondenzátort a pozitív és negatív félperiódus alatt is töltjük. Ennek az ötletnek konkrét megvalósítása a kétutas egyenirányító 8.7. ábra. A 8.7.a. ábra szerinti félperiódusban a transzformátor szekunder tekercsének A pontja a pozitívabb. Ekkor a következő úton folyhat áram: T r szekunder A pontja D 1 dióda R ellenállás D 4 dióda T r szekunder B pontja. Az áram R ellenálláson az ábrán bejelölt irányban folyik, R ellenállás C pontja a pozitívabb. A 8.7.b. ábra által szemléltetett félperiódusban a transzformátor szekunder tekercsének B pontja a pozitívabb. Ilyenkor az áram útja: T r szekunder B pontja D 3 dióda R ellenállás D 2 dióda T r szekunder A pontja. R ellenálláson mint az ábrán látható most sem változott az áram iránya, ezért ebben a félperiódusban is az ellenállás C pontja a pozitívabb. Az R ellenálláson mindkét félperiódusban azonos irányú feszültség keletkezik, tehát a híd egyenirányít. A kimenetre, az R ellenállással párhuzamosan egy nagy kapacitású pufferkodenzátort kell kapcsolni a 8.4. ábrához hasonlóan és akkor lesz ez a kapcsolás is C osztályban üzemelő..

8.7. ábra. Graetz kapcsolású, kétutas hálózati csúcs egyenirányító [20] A 8.8. ábrán látható, hogy a kétutas egyenirányítás következtében a töltődés-kisülés következtében előálló hullámosság átlaga, vagyis a kimeneti feszültség is nagyobb, mint 8.8. ábra. A kondenzátor töltődési és kisülési folyamata kétutas egyenirányításkor [19] egyutas egyenirányítás esetében, másrészt és ez még jelentősebb előny kisebb a hullámosság. A kondenzátor kisülési folyamata rövidebb ideig tart, ezért ebben az esetben kisebb lesz a búgófeszültség amplitúdója (a frekvenciája viszont a duplája lesz). 8.2.2.2. Középmegcsapolásos transzformátoros egyenirányító A kapcsolás arról kapta az elnevezését, hogy a transzformátor szekunder feszültségét középen való megcsapolással két egyenlő U 2 feszültségre osztjuk 8.9. ábra (ez így még B osztályú megoldás). A váltakozó feszültség pozitív félperiódusában a D 1 dióda nyitóirányú feszültséget kap, rajta I 1 áram folyik, míg eközben a D 2 dióda zárva van, így nem vezet. A szekunder fe-

8.9. ábra. A középmegcsapolásos transzformátoros kétutas egyenirányító kapcsolása [1] szültség negatív félperiódusában pontosan ellentétes folyamat játszódik le, azaz D 2 vezet és D 1 zár. Ilyenkor a D 2 -n I 2 áram folyik. Az áramkör kimenetén, az R t ellenálláson a két áram eredője I ki fog megjelenni. Mivel egy periódus alatt két egyenirányított félhullámot kapunk, az egyenirányított feszültség átlagértéke nagyobb az egyutas egyenirányítóénál és hullámossága kisebb. Különösen igaz ez akkor, ha ezt is csúcs egyenirányítóvá tesszük, azaz a terhelő ellenállással párhuzamosan kapcsolunk egy nagy értékű puffer kondenzátort, mint tettük ezt a 8.4. ábra kapcsolása esetén. Ebben az esetben a kimeneti feszültség időfüggvénye olyan lesz, mint ami a 8.8. ábrán látható. 8.10. ábra. A középmegcsapolásos kétutas egyenirányító hullámalakjai [1]

8.2.3. Az egyenirányított feszültség szűrése A hálózati egyenirányító kimenetén megjelenő feszültséget Fourier tétele értelmében értelmezhetjük úgy is, hogy az tartalmaz egy egyenkomponenst (nekünk ebben az esetben csak erre van szükségünk) és tartalmaz végtelen sok harmonikus összetevőt. Az egyenirányított feszültség hullámalakjának simítása, az ideális egyenfeszültség közelítése céljából a szűréssel azt kívánjuk elérni, hogy a harmonikus összetevők amplitúdóit minél nagyobb mértékben csökkentsük. Ezt olyan módon tudjuk elérni, hogy váltakozó áramú feszültségosztást végzünk a váltakozó áramú összetevők amplitúdóinak minél nagyobb mértékű csökkentése céljából, miközben az egyenáramú összetevőt nem, vagy csak kis mértékben befolyásoljuk. 8.2.3.1. Búgófeszültség csökkentése RC szűréssel A 8.11. ábrán látható kapcsolás (alul áteresztő szűrő) egy frekvencia függő feszültségosztó, mely a váltakozó összetevőket csillapítja. Ha az alapharmonikusra megfelelő csillapítást biztosít (helyes méretezés esetén) akkor a felharmonikusokra vonatkozóan még nagyobb a csillapítása, mert azok frekvenciája nagyobb, így a kondenzátor azokra vonatkozóan még kisebb impedanciát képvisel és azokat még jobban csillapítja (igen nagy frekvencián a kondenzátor gyakorlatilag rövidzárat jelent). 8.11. ábra. RC szűrő [1] Igazolható, hogy a szűrés jósága (a csillapítás mértéke) az ωrc szorzattal arányos. A szűrésjóságot javítani tehát az R és C elemek értéknövelésével lehet. A R ellenállás értékének növelése nem célszerű, mert a terhelő áram átfolyik rajta és jelentős egyenfeszültség veszteség keletkezik.

8.2.3.2. Búgófeszültség csökkentése LC szűréssel Az LC szűrő még hatékonyabb szűrést biztosít, mert a tekercs egyenáramúlag gyakorlatilag rövidzár, a kondenzátor pedig szakadásként viselkedik, így az egyenáramú összetevőt lényegében nem befolyásolja, ugyanakkor a váltakozó áramú összetevőkre hatékony csillapítást fejt ki. Akármelyik szűrőelem értékének növelése javítja a szűrés minőségét. A kapcsolás előnye, hogy a szűrő bemenetére kapcsolt feszültség egyenfeszültségű összetevőjét csak kis mértékben csökkenti, hátránya pedig a nagy mérete és az igen magas beszerzési ára (az RC szűrőhöz viszonyítva). Ugyanakkor nagyáramú fogyasztók estén ezt a megoldást célszerűbb alkalmazni a kis egyenfeszültség veszteség céljából. Az RC szűrő alkalmazása kis terhelő áramú tápegységek esetén előnyös. 8.12. LC szűrő [1] 8.2.4. Túláram védelem Az egyenirányító kapcsolások (és gyakran a tápegységek) tartós túláram-védelmét olvadóbiztosítókkal oldják meg. Az olvadóbiztosítók különböző kiolvadási karakterisztikával és sebességgel rendelkeznek (lomha, gyors). Az F 1 biztosító feladata a tápláló hálózat megvédése a tápegység hibájától 8.13. ábra. Az F 2 biztosító opcionális, feladata a transzformátor védelme az egyenirányító hibájától. Az F 3 biztosító a terhelésből származó túlterheléstől véd. A statikus védelem miatt általában lomha biztosítót használunk.

8.13. ábra. Túláram védelem [19] 8.2.5. Túlfeszültség védelem A túlfeszültség lehet aperiodikus vagy periodikus. A külső forrásból származó aperiodikus túlfeszültség ellen a kapcsolás bemenetét félvezetős túlfeszültség levezető alkatrésszel védhetjük. Bár az alkatrész aktív elem a védelem módja miatt ezt passzív védekezésnek tekintjük 8.14. ábra (VDR - Voltage Dependent Resistor = feszültségfüggő ellenállás. A varisztor egy olyan alkatrész, ami adott feszültség felett hirtelen vezetni kezdi az áramot és eldisszipálja túlfeszültség energiáját). 8.14. ábra. Aperiodikus túlfeszültség védelem [19] A periodikus túlfeszültségek illetve egyéb forrásból (általában valamilyen kontaktorból származó túlfeszültségek hatásának enyhítésére ellenállásból és kondenzátorból álló csillapító áramkört alkalmazunk 8.15. ábra. 8.15. ábra. A periodikus túlfeszültség-védelem [19]

A terhelésből származó túlfeszültségek elleni védelemre általában gyors tirisztoros feszültség lehúzást (crowbar) alkalmazunk, amelynél egy áramkör vagy a túlfeszültségre vagy a túláramra egy gyors-tirisztort kapcsol be, amely nagy kiolvadási áramot indít a biztosító felé és az kiolvad, mielőtt a tápegység tönkre mehetne 8.16. ábra. 8.16. ábra. Tirisztoros túlfeszültség-védelem [19] 8.3. Stabilizált AC-DC tápegységek Ha az egyenirányított és szűrt egyenfeszültséget előállító áramköri egységet kiegészítjük valamilyen típusú stabilizátor áramkörrel (sokféle stabilizáló áramköri megoldás létezik), akkor a stabilizált tápegységhez jutunk 8.7. ábra. 8.17. ábra. A stabilizált tápegység tömbvázlati rajza [4] 8.3.1. Elemi egyenfeszültség stabilizátor A legegyszerűbb egyenfeszültség stabilizátor egy Zener diódás feszültségosztó 8.18. ábra. Feszültségstabilizálásra Zener diódának azt a tulajdonságát használjuk fel, a letörési karakterisztikája igen meredek és a rajta átfolyó áram jelentős megváltozása esetén a diódán lévő feszültség a karakterisztika nagy letörési meredeksége miatt alig változik 8.19. ábra

8.18. ábra. Zener diódás elemi stabilizátor [1]

8.3.2. Áteresztő tranzisztoros egyenfeszültség stabilizátor A legegyszerűbb áteresztő tranzisztoros feszültség stabilizátor kapcsolás a 8.20. ábrán látható. Ez a kapcsolás emitterkövető típusú munkapont beállító eleme egy Zener - dióda, az emitter ellenállást pedig az R t terhelő ellenállás képviseli. Az R 1 ellenállás és a dióda elemi stabilizátort alkot. Jellemzői, hogy az:i ki = I E =β I B áramot, és U ki = U Z U BE stabil feszültséget szolgáltat. Tételezzük fel, hogy a Zener dióda feszültsége állandó (ami nem teljesen igaz), akkor a tranzisztor bázispotenciálja fix értéken van. Ha kimeneti feszültség valamilyen ok miatt változik, például növekszik, akkor a tranzisztor emitter potenciálja is növekszi. Ennek következtében az U BE feszültség csökken és a tranzisztor záróirányú vezérlést kap, aminek következtében az emitter árama csökken. A csökkenő emitter áram viszont a terhelésen csökkenő feszültséget eredményez. Ez a példaként említett U ki növekedése ellen hat, vagyis nem engedi növekedni, tehát stabilizálja. 8.20. ábra. Áteresztő tranzisztoros egyenfeszültség stabilizátor [1] 8.3.3. Egyenfeszültség stabilizátor hibajel erősítővel A stabilizátor minőségi jellemzőit úgy javíthatjuk, ha egy automatikus szabályozási rendszerré alakítjuk ki. A 8.21. ábrán látható visszacsatolt feszültség stabilizátor automata szabályozórendszernek tekinthető, amelynél a szabályozott jellemzőt (a kimeneti feszültséget) folyamatosan figyeljük (mérjük), egy másik jellel (a referenciafeszültséggel) összehasonlítjuk, és ennek az összehasonlításnak az eredményétől függően az eltérés értelmében a szabályozó elem áteresztőképességét befolyásoljuk. A két feszültség különbsége a hibajel megfelelő erősítés után, vezérli a soros szabályozóelemeket, amíg a hibajel meg nem szűnik. A megfelelően felerősített hibajel olyan irányban és mértékben módosítja a szabályozó elem munkapontját, hogy a kimeneti feszültség az

eredeti érték felé közeledjen. 8.21. ábra. Egy visszacsatolt automatikus szabályozási rendszer tömbvázlata [10] 8.22. ábra. Hibajel erősítővel ellátott áteresztő tranzisztoros stabilizátor [21] A stabilizálandó kimeneti feszültséget egy feszültségosztóval figyeljük 8.22. ábra. A referencia feszültség és a kimeneti feszültség leosztott hányadának a különbsége vezérli a műveleti erősítőt. A műveleti erősítő szabályozza az áteresztő tranzisztor áramát. Ha a kimeneti feszültség megváltozik, akkor annak leosztott hányada (αu ki ) is ugyanolyan irányban változik. Ez a feszültségváltozás (hibajel) mindig úgy változtatja meg a műveleti erősítő kimeneti feszültégét és ezáltal az áteresztő tranzisztor emitter áramát, hogy a kimeneti feszültség visszaálljon a névleges értékére. Ha a kimeneti feszültséget változtathatóvá kívánjuk tenni, akkor a feszültségosztóba egy potenciométert iktatunk be

8.3.4. Integrált feszültség stabilizátor Az integrált monolitikus feszültség stabilizátorok visszacsatolással és soros szabályozóelemmel rendelkező feszültség stabilizátoroknak tekinthetők. Belső áramköri kapcsolásuk elvileg megegyezik a diszkrét elemekkel felépített változatokéval. Különbség csak bizonyos különleges kapcsolótechnikai megoldásokból állnak, amelyek az integrált áramkörös technológiával könnyen, olcsón kivitelezhetők magasabb minőségi jellemzőkkel. Az első generációs integrált feszültségstabilizáló áramkörök jellegzetessége hogy minden belső áramköri egység bemenete és kimenete a felhasználó számára hozzáférhető. Ezek a típusok kis teljesítményű, több mint három kivezetésű tokozással rendelkezik. [ 8.23. A µa 723 típusjelű integrált feszültség stabilizátor elvi felépítése [10] A stabilizátor U T tápfeszültsége 9,5 V 40 V feszültségtartományban lehet 8.23. ábra. A referenciafeszültség forrás hőkompenzált feszültséget szolgáltat. A hibajel erősítő erősítése 60 db és 5 V maximális differenciális bemeneti feszültséget tud megfelelően feldolgozni. A T 1 tranzisztor maximális kollektor árama 150 ma. Darlington kapcsolású tranzisztorok alkalmazása a kimeneten 10 A nagyságú terhelőáram elérését is lehetővé teszi. A T 2 tranzisztor segítségével túláramvédelemmel látható el a stabilizátor. Ezek az áramkörök maximális terhelőárama, amelyet az R ellenállás értéke korlátoz, I kimax = 150 ma 8.24. ábra. Az R ellenállás nem védi a stabilizátort csak áramkorlátozó túláramvédelmet biztosít.

8.24. ábra. Stabilizátor µa 723 típusú IC felhasználásával [10] A második generáció integrált feszültség stabilizátorok az első generációs típusokhoz viszonyítva több előnyös tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek a következők: beépített túláramvédelem; beépített frekvenciakompenzálás; az alkalmazásokban maximum három külső diszkrét elem beépítését igénylik; maximális terhelőáramuk amper nagyságrendű. [ 8.25. ábra. Folyamatosan változtatható kimeneti feszültségű stabilizátor 10] A három kivezetéses integrált feszültség stabilizátoroknál fontos a fölvezeték kialakítása. A fix kimeneti feszültségű stabilizátorok felhasználásával változtatható kimeneti feszültségű stabilizátor is készíthető, ha a kimenet és bemenet számára közös kivezetés (3) potenciálját megemeljük. Amilyen mértékben megemeljük a közös pont potenciálját a null potenciálhoz képest, ennek megfelelően növekszik a kimeneti feszültség is 8.25. ábra.

8.4. Kapcsolóüzemű tápegységek Az analóg lineáris tápegységek nagy hátránya az alacsony hatásfok, ami miatt nagy méretű transzformátort igényelnek, előnye a nagy búgófeszültség és zavarelnyomás. A kapcsolóüzemű tápegységek jó hatásfokú kisméretű tápegységek, de működési elvükből következően a kimeneti jel váltakozó áramú komponense nagyobb, mint az analóg lineáris tápegységeké. Sokkal magasabb követelményeket állítanak a félvezetőkkel szemben a kapcsolgatásból származó tranziensek (du/dt és di/dt) miatt és üresjárási tulajdonságaik is kedvezőtlenebbek, mint analóg társainál volt. Míg a lineáris analóg tápegységek üresjárásban a legstabilabbak, addig a kapcsolóüzemű tápegységek üresjárásban ált. nem tudják tartani kimeneti feszültségüket, tehát egy minimális terhelést igényelnek. 8.4.1. Primer oldali kapcsolóüzemű tápegységek A primer oldali kapcsolóüzemű tápegységek általában nagyfrekvenciás transzformátort tartalmazó áramkörök, amelyeknél a beavatkozás a transzformátor primer oldalán történik. Gyakran alkalmazott megoldás, hogy a kapcsolás külön hálózati transzformátort nem tartalmaz (off-line converter), hanem közvetlenül egyenirányítva a hálózati feszültséget tápláljuk a konvertert, mivel az életvédelmi leválasztást a nagyfrekvenciás transzformátor megoldja 8.26. ábra. A nagyfrekvenciás transzformátor lényegesen kisebb mérete miatt az áramkör mérete is csökken (a transzformátor mérete és az alkalmazott frekvencia között fordított arányosság létezik). Alacsonyabb DC bemeneti feszültségű kapcsolóüzemű tápegységhez természetesen hálózati transzformátoros egyenirányító szükséges. 8.26. ábra. A primer oldali kapcsolóüzemű tápegység tömbvázlata [4] A kapcsoló üzemű stabilizátor felépítés szempontjából három fő részből áll: teljesítmény kapcsoló: általában egy tranzisztor vagy egy tirisztor; szűrő: aluláteresztő karakterisztikája van és a kimeneti feszültség időbeli középértékét képezi; vezérlőegység: feladata a teljesítménykapcsoló vezérlése és a kimeneti feszültség stabilizálása.

A lineáris üzemű (analóg-disszipatív) stabilizált tápegységek és a kapcsolóüzemű tápegységek összehasonlítása: [4] analóg-disszipatív kapcsolóüzemű szabályozási képesség 0.002..0.1% 0,1...1% tranziens <15 µs (0.2%-ra) 500 µs 50% terhelésváltozásnál U ki hullámosság 0.2... 10 mv 10...60 mv zavarjelek búgófeszültség (50/100Hz) hangfrekvencia (kb. 20 khz) költség 100 W-ig 100 W felett méret 5...15 W/cm 3 15...50 W/cm 3 súly 20...30 W/kg 60...160 W/kg hatásfok 30...55% 60...90% hold up 15...40 ms 3 ms kapcs. bonyolultság egyszerűbb bonyolultabb 8.5. Szünetmentes energiaellátás Az alacsony energia igényű elektronikai, információtechnikai eszközök elterjedésével megnőtt a jelentősége a szünetmentes (uninterruptible) tápellátásnak (Uninterruptible Power Supply). Különösen fontos az ilyen tápegységek azon tulajdonsága, hogy a hálózat felöl érkező zavarokat (alacsony és nagyfrekvenciás vezetett zavarok) jelentősen csökkentik. Nagy szünetmenetes rendszereket gyártanak olyan körülményekre, amikor a veszélyes üzem miatt valamely rendszer működőképességét fenn kell tartani áramkimaradás esetére is pl. vegyipari folyamatszabályzó rendszerek, erőművi segédüzem, stb. A modern szünetmenetes tápegységek szinusz alakú kimeneti feszültséggel rendelkeznek és a kimeneti feszültség alacsony harmonikus tartalmú. A szünetmenetes rendszerek tartalmaznak egy energia tároló elemet (akkumulátor), amely biztosítja a kimeneti energia ellátást áramkimaradás esetére. A beépített egyéb szűrők védik a rendszert a hálózaton vezetett egyéb zavarástól pl. felharmonikusok, alacsony és nagyfrekvenciás vezetett zavarok. Egyéb árnyékolási, stb. eljárással a sugárzott zavarok hatásai is csökkenthetők. A két leggyakoribb megoldás: a) készenléti (stand by) UPS; b) folyamatos üzemű (continous) UPS. 8.5.1 Készenléti üzemmódú UPS elve Folyamatos üzemben a hálózati feszültség biztosítja a terhelésnek az energiát. A készenléti ágban az akkumulátorok folyamatos töltésen vannak (csepptöltés) 8.28. ábra. Hálózati feszültség kimaradás esetén az elektronikus kapcsoló nagyon kicsi reakció idővel átkapcsol a készenléti ágra, és az

energia ellátás onnan történik. Előnye, hogy az akkumulátorok nincsenek folyamatos töltés/kisütésnek kitéve. 8.28. ábra. A készenléti üzemmódú UPS működési elve [19] 8.5.2. Folyamatos üzemű UPS Az energia ellátás az inverteren keresztül történik 8.29. ábra. Ez stabil és jól szűrt, zavarvédett megoldást eredményez a stand by rendszerűhöz képest. Általában nagyobb megbízhatóságot igénylő rendszereknél alkalmazzák, mert drágább megoldás. 8.29. ábra. A folyamatos üzemmódú UPS felépítése [19]