A hazai elektronikai iparban nagy szerepe volt a Híradástechnikai Ipari Kutató Intézetnek, röviden a HIKI-nek. Ahogy egy komoly mérnöki gárdával megáldott létesítménynél ez elvárható, nekiálltak fejleszteni, bevetették a kor minden elérhető műszaki megoldását, amit alkottak, hát…….

Nézzük, mit találtak ki. 30 V/10 A, nem szerény képességek, a ’80-as évek közepén találkoztunk először, a K40-es katonai Központban 2 db ilyen üzemelt, talán 15, és 24 V-ot előállítva. Már nem emlékszem. Arra viszont igen, hogy bekapcsoláskor nem indult azonnal, hanem 1-2 másodperc múlva egyszer csak mégis bekapcsolt. Nem tudtam az okát, Szalai Főtörzstől egyszer megkérdeztem, de csak annyit mondott: Ezek ilyenek! Hát, ezt eddig is tudtam. Azért már elég régen a kezembe kerül az 1. példánya a TR-9120-asnak, ma már tudom, miért nem indulnak azonnal.

Kezdjük az elején. A készülékben 2 db trafó van, egy jókora főáramköri, és egy kicsi segédtápfeszt előállító trafócska. A főáramköri trafó szimmetrikus szekundertekerccsel rendelkezik, a közepe a negatív pont, míg a két oldalon egy-egy tirisztor van, diódákra nincs szükség. Ezt  fojtó, és a 22.000 µF-es 63 V-os kondi követi, majd 2 áteresztő (valamilyen nagy BD, vagy TIP NPN tranzisztor), a hátsó falra távol felszerelve egymástól, a hátlap kívül majdnem teljes hosszban hűtőbordázott. Az emitter-ellenállások itt 0,9 V-ot ejtenek, értékük 0,18 Ohm. A negatív ágban van még egy 68 Ohm-os ellenállással áthidalt dióda, amin a 10 A átfolyik, így a diódát hűteni kell. Az előlapon 2 nagyméretű műszer mutatja az aktuális áramot, és feszültséget ( 1, és 10 A-es, ill. 10, és 30 V-os méréshatárban). A tápegység rendelkezik „automata biztosító” funkcióval is, ha az áramkorlát megszólal, a rendszer kikapcsol, RESET gombbal lehet visszaállítani. De természetesen képes áramgenerátoros módon is működni. Az előlapon 2 db 10 fordulatos helipottal állítható a feszültség, és az áram, a feszültségnél értelemszerűen 1 fordulat 3 V, míg az áramnál 1 A, nyomógombokkal válthatók a műszerek méréshatárai, és az üzemmódok. A csatlakozóknál ismét megjelent a 4 vezetékes táplálás lehetősége. A hátoldalon található MASTER, és SLAVE aljzatok, ahova a mellékelt kábelt kellett dugni (még soha sem láttam senkinél ilyen kábelt), ilyenkor a MASTER tápegységen beállított értékek a SLAVE tápegységen is megjelentek. A kábelcsatlakozó bedugásával kis relék aktivizálódtak, és átkapcsolták a referenciaforrást, vagy a vezérlést. Meg kell említeni a túlfeszültség védelmet, ami a készülék hibájából (áteresztők zárlatából. pl.) adódhat. A negatívági dióda is emiatt van benne, hogy kívülről ne lehessen jelentős árammal túlfeszültséget adni neki. Az ilyen nagyobb áramú tápegységeknél mindig ott volt a felcsillanó lehetőség: gépjármű-akkut tölteni. A készülék tudja, de – ha a kimenő feszt jóval az akku feszültsége alá állítjuk – akkor a rácsatlakozáskor megszólal a túlfesz védelem, ami egy bekapcsolódó tirisztorból, vele soros diódából áll. Ilyenkor a külső 12 V másodpercek alatt leégette a tápegységet. Ezt a negatív ági dióda nem engedi.

Lássuk a segéd-tápfeszültségeket. A kis trafóról 2 db 723-as IC-vel felépített stabilizátor plusz, és mínusz 15 V-ot állít elő. A pozitív ágban több minden van, így rendelkezik egy hűtőcsillagos BC 301 kiegészítő tranzisztorral. A negatív ág kis terhelésű, oda elég a BC212. Erről a tápfeszültségről jár a 3 db 741 IC, egyik a tirisztorok vezérlését, másik 2 az áram, és feszültség hibajel-erősítést végzik. A referenciát a +15 V-ból állítják elő egy 723-as IC-vel, értéke pontosan 10 V. A pozitív ágról mennek az üzemmódokat visszajelző, 24 V-os 1,2 W-os izzók. Mondhatni, precíz megoldás.

Idáig mindent elmondtunk erről a tápegységről, ami jó tulajdonsága. Nézzük meg az áteresztőt, és környezetét. Csodálkozva látjuk, hogy nem többszörös emitterkövető, hanem az NPN áteresztőket egy PNP tranzisztor látja el bázisárammal a főpufferből, nyitását egy negatív ágra menő 470+82 Ohm-os ellenállás végzi. A T3 lezárását T4 NPN tranzisztor végzi, melyet nyitni kell, hogy söntölhesse a B-E átmenetét a T3-nak.  Nincs könnyű dolga, ez – mint tudjuk – összesen 0,6 V, de - könnyítve a munkáját, a T3 emitterkörébe elhelyeztek még egy diódát, hogy a C-E feszültsége nagyobb lehessen T4-nek. Leszögezhetjük, hogy az IC-k tápfeszültsége 2x15 V - itt csak a pozitív feszültség a lényeg, mert a T4-est pozitív feszültséggel kell nyitni, ha pl. a kimeneti fesz magas. Ha jobban megnézzük, viszont T4 a T3 bázisán „lovagol”, ami viszont a puffer feszültségéhez képest van 2x0,6 V-al eltolva (D6 és T3 nyitófeszültsége). Ha minden üzemszerűen működik, akkor a feszültség ezen a pontokon 6-8 V, vagyis az IC-k nyugodtan bele tudnak a T4 bázisába nyitni. Bekapcsoláskor azonban a tirisztorok igen nagy szögben nyitnak, és a puffer feszültségét akár 20-35 V-ra is felnyomhatják, mire a tirisztor-vezérlés beavatkozik, és kikapcsolja a töltést. Ilyenkor a T3-T4 komplexum kikerül az IC-k tápfeszültség-tartományából, így sem az áram, sem a feszültség hibajel- erősítő nem tud érdemben beavatkozni. Erre hamar rádöbbentek a tervezők is, és gyorsan horgoltak bele egy védőkapcsolást (ténylegesen látszik, hogy utólag építették be, a NYÁK-lemezen sincs kialakított helye), ami tiltja az áteresztő-fokozat működését, amíg a kondi feszültsége vissza nem tér az üzemi tartományba. Hát, ezért nem indul a HIKI azonnal. Nem túl elegáns megoldás egy tervezési hiányosságra.  Nézzük a működését: A T18-al jelölt – utólag befaragott tranzisztor - bázisát 12 V-os Z-diódával (+ R75 ) testelik, Emittere a puffer pozitív fele. Ha a puffer feszültsége eléri a 12,6 V-ot, a T18 kinyit, és az R27 470 Ohm alsó felét felhúzza, így az a PNP meghajtót nem tudja nyitni, az áteresztők zárva maradnak. A puffer feszültségének leesése (amit elősegít a T18-on keresztül az R74 82 Ohm is), a T18 zárását, az üzemi viszonyok beállását eredményezi.

Nézzük a tirisztor vezérlést. A feladat ugyanaz, mint a FOK-Gyem-nél, a megoldás viszont teljesen más. Itt csak 1 műveleti erősítőt építettek be ( IC3 741). A pozitív segédfeszültség előállításánál a középmegcsapolásos trafónál a D13-14 diódák közös pontján 100 Hz-es félhullám-sorozat jelenik meg. Erre nincs hatással a C3 puffer kondenzátor, mert a D17-es diódával elválasztjuk ettől a ponttól. Ezt R18 ellenálláson keresztül rávezetjük T9 tranzisztorra, e jel hatására csak a nullátmenetek idejére zár le. Ekkor kollektorán megemelkedik a feszültség, nyitja T10 tranzisztort, hogy kisüsse a C8 kondenzátort, amit a T17 áramgenerátor konstans árammal tölt, így létrejön egy 100 Hz-es fűrészfeszültség. E fűrészjelet rávezetjük IC3-ra, és összevetjük a pufferen lévő  - 5,6 V-al eltolt - feszültséggel. Mikor e két feszültségszint megegyezik, hirtelen kinyitja a T8 tranzisztort, az – egy trafón keresztül – gyújtóimpulzust ad mindkét tirisztorra egyszerre. Értelemszerűen csak az tud gyújtani, ahol az anód éppen pozitív. A gyújtás pillanata erősen függ a pufferról származó feszültségtől, hiszen a fűrész-feszültség átlépése adja az impulzust.

A rajzon nem feltétlenül látszik minden részlet, de ennél a tápegységnél is lehetséges a hátlapba bedugott kábelen keresztül különféle trükkös dolgokat létrehozni. A jobb középen látható kis relék a csatlakozók bedugására húznak meg (két pont között rövidzár van bennük, ez hidalja át a relé tekercsek áramköreit), ilyenkor vagy a feszültségállító potméter iktatódik ki vagy a másik csatlakozónál a feszültségszabályozás. 

A rajzon látható, hogy a +15 V-ból a referenciafeszültséget előállító IC5 723-as nem közvetlenül kap feszültséget, hanem egy kapcsolótranzisztoron keresztül (T14). Ez alapesetben nyitva van, mert az R6-os ellenálláson pozitív feszültséget kap a bázisa, azonban T13 nyitásával le lehet zárni, ilyenkor eltűnik a referenciafeszültség, ezáltal a kimenetről is. Mivel a tirisztor vezérléshez szükséges fűrészjelet előállító egység tápfeszültségét is a kapcsolótranzisztor után vezetjük el, értelemszerűen a puffer töltése is leáll. Nézzük meg, T13 mitől lehet nyitva.

1. K3 „DC ON” kapcsoló kiengedésekor (D8 diódán keresztül)
2. Ha a túlfeszvédelem aktiválódott, és T16 tranzisztor lezárt a D5 diódán folyó áram hatására (D7 diódán keresztül)
3. Ha az „AUTO CUT” (automata biztosító) funkció be van kapcsolva, és a beállított áramhatár túllépése miatt a rendszer aktiválódott (OVERLOAD lámpa világít) (D9 diódán keresztül)

Tehát, ezekben az esetekben nem megy a tirisztor pár, és nincs referenciafeszültség sem.
Elemezzük a”AUTO CUT” működését. IC2 741 az áramkorlát hibajel-erősítője. Mint korábban beszéltünk róla, a hibajel-erősítők + kimenőfeszültségüket juttatják a T4 felé (IC2 a D11-en keresztül), de ezt a feszültséget az R38, és D10 diódán rávezetjük T5 bázisára is, ezzel kinyitjuk, a kollektorkörében elhelyezett J1 „CC” feliratú lámpát kigyújtja, innentől a készülék áramgenerátorként viselkedik.

Ha K2 „AUTO CUT” kapcsolót benyomjuk, a J1 „CC” lámpa már nem kap direktben +15V feszültséget, csak R72 10kOhm-os ellenálláson keresztül, nyilván, ennek hatása az, hogy nem fog az izzószál felizzani. Ellenben a T7 emittere megkapja a +15 V-ot. Ha most újra megszólal az áramlimit, és T5 tranzisztor nyitásba vezérlődik, kollektorán leesik a feszültség, ezzel nyitja T7-et. A T7 kollektorán is megjelenik a pozitív feszültség, világítani kezd a J2 „OVERLOAD” izzó, és egyben pozitív feszültség jut a T5 bázisára az R71-esen keresztül (innentől a tranzisztorok egymást nyitják, tehát ez egy stabil állapot lesz), másrészt a pozitív feszültség a 3. pont szerint a T13 bázisára is eljut a D9-en keresztül, így a tápegységet kikapcsolja, a kimenetről eltűnik a feszültség. Visszabillenteni az áramkört a K1 megnyomásával lehet, ilyenkor a T7 emittere nem kap feszültséget, így az öntartás megszűnik.

Még a túlfeszültség védelem működésével maradtunk adósok. A tirisztor katódja a negatív ágban D3 katódjára van kötve, így külső események elleni védelem a diódával párhuzamos R73 68 Ohm által korlátozott behatásaitól könnyűszerrel véd. Belső meghibásodás (pl. egy áteresztő zárlata) esetén a kimenő feszültség jóval a beállított fölé emelkedik. Ez a feszültség hibajel-erősítő bemenetén is jelentkezne, vagyis az állítható tag a beállítottnál nagyobb feszültség miatt negatív előjelű (mivel a poti vége a negatív kivezetésre van kötve), ami 0,6 V elérésekor nyitja T15 tranzisztort, melynek kollektorköre gyújtja a Ti3 tirisztort. Amennyiben áram indul meg a tirisztoron, a vele sorba kötött D5 nyitófeszültsége rákerül T16-ra, azt zárja, ezért kollektorfeszültsége felugrik. Ez a feszültség rákerül a D7 diódán és R8-on keresztül a T13 bázisára, azt kinyitva. Ez lehúzza a T14 bázisát, azáltal kikapcsolva a referenciafeszültséget, és a tirisztor egység fűrészgenerátor tápfeszültségét.

A Puskás-trafó nem eredeti benne. A kis hűtőbordák közül 2 a tirisztorokat (Ti1-2), egy a negatív ágban található diódát (D3), a 4. a túlfesz korlátozó Ti3-at hűti.