Электропитающее устройство

 

Изобретение относится к стабилизированным источникам питания. Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение аппаратурных затрат. Цель достигается тем, что в электрбпитающем устройстве осуществляется контроль выходного напряжения каждого стабилизатора, анализируется результат контроля и после его логической обработки формируются сигналы на отключение каждого из стабилизаторов, или устройства в целом , а также осуществляется индикация неисправности устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. €

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

GOLDA ËÈÑÒÈ×ÅÑÍÈÕ

РЕСПУБЛИК (д1> 1 G 05 F 1/577 «« Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; д:

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3938916/24-07 (22) 07.08.85 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (72) В.С.Клочко, Л.Ф.Барановский, Л.Г.Смелянский, С.Г.Веремчук и И.Б.Гнатюк (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Мкртчян Ж.А. Электропитание электронно-вычислительных машин.

M.: Энергия, 1980, с. 70, рис. 2,39.

Авторское свидетельство СССР

¹ 857956, кл. G 05 F 1/577, 1979.

„„Я0„„1309016 А 1 (54) ЭЛЕКТРОПИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания. Целью изобретения является повьппение надежности и уменьшение аппаратурных затрат. Цель достигается тем, что в электропитающем устройстве осуществляется контроль выходного напряжения каждого стабилизатора, анализируется результат контроля и после его логической обработки формируются сигналы на отключение каждого из стабилизаторов,или устройства в целом, а также осуществляется индикация неисправности устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 13090

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания, и может быть использовано в радиотехнических устройствах. 5

Цель изобретения — повышение надежности устройства и уменьшение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2 - 1Î электрическая принципиальная схема узла контроля и анализатора узла контроля.

Устройство содержит силовой трансформатор 1, подключенный к выходным силовым выводам через контакты реле

2, выпрямители с фильтрами 3 и микроэлектронными стабилизаторами 4 напряжения, выходы которых зашунтированы тиристорно †транзисторны ключами 20

5, вспомогательный источник 6 питания, подключенный непосредственно к входным выводам питающей сети„ к выходу которого подключен узел ? задержки срабатывания исполнительных элементов при включении, узлы 8 контроля, основные узлы ИЛИ 9-11, основные исполнительные элементы 12 с индикацией, транзисторный ключ 13, дополнительные исполнительные элементы 14 ЗО и 15, дополнительные узлы ИЛИ 16 и

17, анализаторы 18 узлов контроля.

Электрическая принципиальная схе— ма узла контроля и анализатора узла контроля содержит операционные усилители 19 и 20, транзисторный ключ

21, инвертор 22, узлы 2 И-ИЛИ 23 и

24. На инвертирующий вход операционного усилителя 19 и на неинвертирующий вход операционного усилителя

20 со стабилитрона 25 подается опор— ное напряжение, поделенное резисторами 26 и 27 соответственно. На неинвертирующий вход операционного уси — 45 лителя 19 и на инвертирующий вход операционного усилителя 20 подается поделенное резисторами 28 и 29 конт— ролируемое стабилизированное напряжение Ц,ц, 50

База транзистора 21, зашунтированная диодом 30, через ограничительный резистор 31 подключена к поделенному опорному напряжению резистором

27. Питание узлов 8 контроля осуществляется от двухполярного стабилизированного напряжения U „,„вспомогательного источника 6 питания. Питание анализаторов 18 узлов контроля

16 2 транзисторного ключа 13, основных и дополнительных узлов ИЛИ 9, 10, 11, 16 и 17, основных и дополнительных исполнительных элементов 12, 14 и 15 с индикацией осуществляется от поло— жительного стабипизированного напряжения U „,,„ вспомогательного источника 6 питания..

Исполнительные элементы с индикацией могут быть выполнены на RS-триггерах с индикаторными светодиодами на выходах.

Узел задержки может быть выполнен, например, на триггере и реле вре— мени на однопереходном транзисторе.

Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питающей сети при помощи размыкающих силовых контактов реле 2 на выходе микроэлектронных стабилизаторов 4 напряжения появляются и возрастают до своей номинальной величины.

Одновременно появляются стабилизированные напряжения на выходах вспомогательного источника 6 питания.

Входное напряжение одного из микроэлектронных стабилизаторов 4 напряжения U z>;q пnоo дается на управляюший вход узла 7 задержки срабатывания исполнительных эл:ементов, последний начинает свою работу, блокируя входы основных и одного дополнительного исполнительных эл:ементов 12 и 14 от ложного срабатывания на время переходного процесса в источниках питания. Время блокировки определяется таймерным ,устройством узла 7 задержки, срабатывание которого приводит к снятию блокировки исполнительных элементов с индикацией.

Узел 8 контроля контролирует выходное напряжение соответствующего микроэлектронного стабилизатора 4 с помощью делителя напряжения на резисторах 28 и 29, подключенных к выходным выводам микроэлектронного стабилизатора 4 напряжения. При контроле положительного напряжения стабилизатора на инвертирующий вход операционного усилителя 19 и на неинвертирующий вход операционного усилителя 20 подается опорное поделенное положительное напряжение. При контроле отрицательного напряжения стабилизатора на те же входы подаются отрицательные поделенные опорные напряжения. Таким образом при конт-1309016 роле положительного напряжения стабилизатора транзистор 21 открыт и насыщен за счет протекания базового тока от источника опорного напряжения через ограничительный резистор

31.На коллекторе транзистора 21 ус— танавливается низкий уровень выходного напряжения (логический нуль), а на выходе инвертора 22 устанавливается высокий уровень выходного напряжения (логическая единица). При контроле отрицательного напряжения

I стабилизатора транзистор 21 надежно закрыт и на его коллекторном выходе устанавливается высокий уровень íà- 15 пряжения, а на выходе инвертора 22 низкий.

При контроле положительного напряжения стабилизатора операционный усилитель 19 срабатывает по верхнему 20 уровню изменения стабилизированного напряжения за пределы допустимой величины, а операционный усилитель

20 — по нижнему уровню изменения стабилизированного напряжения U, . 25

Возрастание положительного уровня контролируемого напряжения одного из микроэлектронных стабилизаторов 4 напряжения приводит к тому, что на выходе операционного усилителя 19 ус-30 танавливается высокий уровень напряжения.

Высокие уровни напряжения, поступающие с выхода операционного усилителя 19 и с инвертора 22 на один иэ элементов И узла 2 И-ИЛИ 24, приводят к тому, что на его.выходе устанавливается высокий уровень напряжения.

Возрастание отрицательного уровня 10 по абсолютной величине контролируемого напряжения одного из микроэлектронных стабилизаторов и напряжения приводит к тому, что на выходе операционного усилителя 20 устанавливается45 высокий уровень напряжения. Высокие уровни напряжения, поступающие с выхода операционного усилителя 20 и с коллектора транзистора 21 на другой элемент И узла 2 И-ИЛИ 24, приводят к тому, что на его выходе также устанавливается высокий уровень напряжения.

При понижении положительного уровня контролируемого напряжения на один55 из элементов И узла 2 И-ИЛИ 23 подаются высокие уровни напряжений с выхода операционного усилителя 20 и с инвертора 22, что приводит к установке высокого уровня напряжения Г„„ на выходе узла 23. .При понижении уровня отрицательного контролируемого напряжения по абсолютной величине на другой элемент И узла 2 И-ИЛИ 23 подаются высо.— кие уровни напряжений с выхода операционного усилителя 19 и с коллектора транзистора 21. На выходе узла 23 устанавливается также высокий уровень напряжения.

Таким образом; анализатор узла контроля производит разделения сигналов при срабатывании узла 8 контроля по верхнему П„.ц и нижнему П „ уровню выходного контролируемого напряжения.

Срабатывание узла 8 контроля по верхнему уровню контролируемого напряжения приводит к включению тиристорно-транзисторного ключа 5, который преобразует перенапряжение на выходе микроэлектронного стабилизатора

4 в короткое замыкание и тем самым защипает нагрузку. !

Одновременно высокий уровень напряжения, устанавливающийся на выходе узла 24, включает соответствующий основной исполнительный элемент t2 с индикацией, который блокирует другой основной элемент с индикацией, включает транзисторный ключ 13, выключающий микроэлектронные стабилизаторы 4 напряжения. Затеи происходит включение электромеханического реле 2, отключающего источники питания от питающей сети. Одновременно высокий уровень напряжения с выхода анализатора

18 узла контроля поступает на дополнительный узел ИЛИ 17, включая исполнительный элемент 15 с индикацией, указывающий, что имеется перенапряжение в микроэлектронном стабилизаторе

4. Аналогично происходит процесс при срабатывании узла 8 контроля по нижнему уровню контролируемого напряжения. При этом включается соответствующий основной исполнительный элемент 12 с индикацией, указывающий однозначно, в каком микроэлектронном стабилизаторе произошпа неисправность.

Сигнал с анализатора 18 узла контроля поступает в этом случае на дополнительный узел ИЛИ 16 и включается дополнительный исполнительный элемент

14 с индикацией, указывая на недонапряжение в микроэлектронном стабилизаторе 4.

13090iá

Для исключения ложного срабатывания дополнительного исполнительного элемента 14 с индикацией в случае перенапряжения на выходе.микроэлектронного стабилизатора 4 напряжения за счет включения тиристорно-транзисторного ключа 5, преобразующего это перенапряжение в короткое замыкание, предусмотрена блокировка дополнительного исполнительного элемента 14 с 10 индикацией.по входу при включении дополнительного исполнительного элемента 15 с индикацией.

Таким образом, предлагаемое устройство подключает делитель напряже- !5 ния узла контроля к контролируемому напряжению, автоматически производит резделение сигналов срабатывания узлов контроля по верхнему и нижнему уровню контролируемых напряжений по- 20 ложительной и отрицательной полярности, имеет быстродействующую защиту от перенапряжения и с помощью только двух дополнительных исполнительных элементов с индикацией решает эа- 25 дачу определения характера неисправности в микроэлектронном стабилизаторе напряжения.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет добиться более высокой 30 точности контроля.

Предлагаемое техническое решение повышает надежность устройства, существенно уменьшает число исполнительных элементов с индикацией, необходимых для однозначного определения неисправного канала и характера неисправности, и существенно повышает унификационные возможности устройства. 40 формулаизобретения

1. Электропитающее устройство, содержащее реле, силовой .трансформатор, подключенный входом через контакты реле к входным силовым выводам и вы- "5 ходом через по меньшей меРе два выпрямителя с фильтрами — к двум мик-. роэлектронным стабилизаторам напряжения, параллельно выходам которых подключены тиристорно-транзисторные 50 ключи, вспомогательный источник питания, к выходу которого входом подключен узел задержки, по меньшей мере два узла контроля с источниками опорного напряжения и операционными 55 усилителями, входы которых подключены к выходам микроэлектронных стабилизаторов, по меньшей мере три основных узла ИЛИ и два основных исполнительных элемента с индикацией, выходы которых через первый основной узел

ИЛИ подключены к первым своим входам и к входу транзисторного ключа; выход которого соединен с управляющими входами микроэлектронньгх стабилизаторов напряжения, выходы второго и третьего основных узлов ИЛИ связаны с вторыми входами ocHQBHblx исполнительньгл элементов с индикацией, дополнительные исполнительные элементы с индикацией, первый вход первого из которых соединен с третьими входами основных исполнительных элементов с индикацией и выходом узла задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности и уменьшения аппаратурных затрат, в него введены два дополнительных узла ИЛИ, по меньшей мере два анализатора узлов контроля, входы которых соединены с выходами узлов контроля, первые выходы анализаторов узлов контроля соединены с управляющими входами тиристорно-транзисторных ключей, с первыми входами второго и третьего основных узлов ИЛИ и с входами перного дополнительного узла ИЛИ, вторые выходы анализаторов узлов контроля соединены с вторьыи входами вторых и третьих основных узлов ИЛИ и входами второго дополнительного узла

ИЛИ, выходы дополнительных узлов ИЛИ соединены с вторым и первым входами первого и второго соответственно дополнительных исполнительных элементов с индикацией, вьыод второго из которых соединен с третьим входом первого, кроме того, выход транзисторного ключа соединен с входом реле, 2. Устройство по и. l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что анализатор узла контроля выполнен на двух элементах 2 И-ИЛИ, инверторе и транзисторном ключе, параллельно база-эмиттерному переходу которого подключен диод, база через ограничительный резистор подключена к выходу источника опорного напряжения узйа контроля, коллектор транзистора непосредственно и через инвертор подключ.ен соответственно к первым входам элементов 2И-ИПИ, вторые входы которых подключены соответственно к выходам операционных усилителей узлов контроля.

1309016 иг. ) Составитель В.Баранов

Редактор Н.Тупица . Техред В.Кадар

Корр ект ор М. Демчик

Заказ 1798/41 Тираж 864

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подпис н ое

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4