Устройство для стабилизации выходного напряжения

Устройство для стабилизации выходного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,З0„„14588 (5g g С 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1:

l 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4286850/24-07 (22) 20.07,87 (46) 15.02.89, Бюл. М б (72) Н.Г.Ворновицкая и Ю.Д.Егоров . (53) 621,316,722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 857956, кл. С 05 F 1/569, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 960775, кл. С 05 F 1/569, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектротехнике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи. Целью изобретения является повышение помехозащищенности sa счет обеспечения аварийного отключения и ограничения уровня выходного напряжения. Стабилизированное выпрямленное напряжение появляется на выходе устройства при наличии на входе устройства переменного входного напряжения и команды на шине включения питания, одновременно устройство осуществляет контроль уровня выходного напряжения. При снижении уровня выходного напряжения ниже допустимого уровня вырабатывается сигнал отключения стабилизатора

Изобретение относится к электротехнике и рагиоэлектронике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи. и на устройстве появляется сигнал неисправности. При неисправности устройства, которое может вызвать кратковременное повышение выходного напряжения выше депустимого уровня, выходное напряжение ограничивается на допустимом уровне, при длительном ограничении выходного напряжения вырабатывается сигнал отключения стабилизатора и на устройстве появляется сигнал неисправности. Наличие шины блокировки позволяет при необходимости перевести устройство в режим обеспечения допустимого уровня выходного напряжения при аварийной работе беэ отключения при наличии сигнала неисправности. Изобретение может быть использовано для создания ряда унифицированных источников вторичного электропитания повышенной помехозащищенности за счет встроенной защиты от любых неисправностей по внутренним и внешним цепям устрой ства, а также при нестационарных процессах. Кроме того, указанные устройства благодаря наличию шин входного и выходного контроля можно объединить в многоканальное .устройство для стабилизации напряжения, объединенные по шине входного контроля, 3 ил.

Цель — повишение помехозащищенности эа счет обеспечения аварийного отключения и ограничения уровня выходного напряжения.

1458868

35

Стабилизированное напряжение появляется на выходе устройства при на-..

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для стабилизации постоянного напряжения; на фиг.2 — функциональная схема первого узла анализа и индикации; на фиг.3 — схема второго узла анализа и индикации.

Устройство содержит (фиг,l) последовательно соединенные трансформатор 1, выпрямитель 2, выходной 10 фильтр 3, плавкий предохранитель 4, регулирующий транзистор 5, сигнальный вход которого соединен с. выходом стабилизатора 6, выходной фильтр 7, выход которого соединен с входом регулирующего транзистора 5 через последовательно соединенные делитель

8 выходного нанрях<ения, узел 9 сравнения, транзисторный ключ 10, причем выход узла 9 сравнения через первый 20 ключевой элемент 11 соединен с первым входом .первого узла 12 анализа и индикации, второй вЪод которого соединен с первым входом второго узла 13 анализа и индикации и с вы- 25 ходом . времязадающего узда 14, при этом второй вход второго узла 13 анализа и индикации соединен с выходом выходного фильтра 7 через узел

15. сравнения защиты, выходы узлов 30 !

2, 13 анализа и индикации соединены с вторым и третьим входами элемента

И-НЕ 16, первый вход которого соединен с входом первого инвертора 17, а через RC-.öåïî÷êó 18 — с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ 19, а выход элемента И-НЕ 16 через последовательно соединенные второй и третий инверторы 20 и 21 соединены с первым входом второго элемента 40

ИЛИ-HF, 22, второй вход которого соединен с выходом первого инвертора

17, а выход соединен через третий элемент ИЛИ-HE 23 .с входами второго итретьего ключевых элементов 24, 25, 45 при этом вход второй RC-цепочки 26 соединен с шиной "Сброс", а выход— с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 19, Причем блоки анализа и индикации !фиг.2, 3) состоят из элемента ИЛИ-HE

27, выход которого соединен с входом

RS"òðèããåðà 28, выход которого соединен с входом усилителя 29, выход которого соединен с индикатором 30.

Устройство работает следующим образом. личии входного напряжения и команды

Включение, Питания, которая подается

"1" на входы первого инвертора 17, на первый вход элемента И-НЕ 16 и

RC-цепочки 18, с которой через первый элемент ИЛИ-НЕ 19 поступает сигнал на установку RS-триггера 28 узлов 12 и 13 анализа и индикации в исходное состояние, при котором на второй и третий входы элемента И-НЕ

16 поступают "1". При.наличии на трех входах элемента И-НЕ 16 "1", а на четвертом входе "1." с шины исправности блоков питания, на его выходе появляется "0", при этом на . выходе второго инвертора 20 выдается

"1", в шину контроля, а через третий инвертор 21 подается "0" на первый вход второго элемента ИЛИ-НЕ 22. При наличии на входах "0" элемент ИЛИ-НЕ

22 через элемент ИЛИ-HF. 23 и ключевой элемент 25 подает сигнал на включение стабилизатора 6, с регулирующим транзистором 5 и на выходе устройства появляется стабилизированное выходное напряжение. Одновременно элемент ИЛИ-НЕ 23 через ключевой элемент 24 выдает сигнал на включение времязадающего узла 14, временная задержка которого определяется временем готовности устройства., При повышении выходного напряжения до уровня срабатывания защиты узел 9 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования, который..поступает на транзисторный ключ 10, который ограничивает уровень напряжения, поступающий на вход регулирующего транзистора 5, следовательно, ограничивает уровень выходного напряжения устройства, одновременно узел 9 сравнения через ключевой элемент 11 выдает ".1" на узел 12 анализа и индикации, с выхода которого поступает

"0" на вход элемента И-НЕ lб,одновременно усилитель 29 включает индикатор 30, который сигнализирует о неисправности устройства по пре" вышению выходного напряжения, При появлении "0" на любом входе элемента И-HF. 16 на его выходе появляется ".1", при .этом. через инвертор

20 поступает сигнал неисправности в шину выходного контроля и.через инвертор 21, элементы ИЛИ-НЕ 22, ИЛИ-НЕ 23 поступает сигнал на выключение стабилизатора б с регулирующим транзистором 5, при этом снимается.

1458868 выходное напряжение устройства для стабилизации постоянного напряжения;

При повышении выходного напря5 жения устройства из-за неисправности в стабилизаторе 6 или в регулирующем транзисторе 5 работа,устройства осуществляется, как указано, но при этом транзисторный ключ 10 прожигает плавкий предохранитель 4, таким образом отключая выходное напряжение устройства.

При снижении напряжения ниже допустимого уровня через узел 15 сравнения защиты поступает "1" на. второй вход второго узла 13 анализа и индикации. При наличии на четвертом и пятом входах "1 .устройство отклнУчается, как указано, и появляется 2р индикация о неисправности устройства по понижению напряжения. Если снижение выходного напряжения является результатом срабатывания защиты по повышению выходного напряжения и 25 отключения устройства, сигнал, поступающий с выхода первого узла

12 анализа и индикации, "0" не дает возможность появиться индикации о неисправности устройства по пони- 30 жению напряжения узла 3 анализа . и индикации.

Для по в то р но го в ключ ения ус трайства после отключения по цепи "Сброс" подается ."1" на второй вход элемента 35

ИЛИ-НЕ 19 через RC-цепочку 26, а с ега выхода поступает "0" на установку КЯ- триггеРа 27 узлов 12 и !3 анализа и индикации в исходное состояние. При этом устройство работает, как при включении, Для создания многоканального устройства для стабилизации Напряжения с использованием предложенндй схемы необходимо шины контроля устройств 45 объединить. При подаче сигнала включения питания и появлении "1" на выходе элемента 20 всех объединенных устройств для стабилизации напряжения появляется "1" на шине контроля.

При неисправности хотя бы одного устройства появляется сигнал о его неисправности На самом устройстве и выдается сигнал в шину контроля, при этом на входе элемента 21 всех устройств появляется. "1". Этим сигналом отключаются все объединенные устройства упри отсутствии ..сигнала

"Блокировка" ).

Все укаэанные процессы происходят при наличии "0",по цепи блокировки, который поступает на второй вход элемента ИЛИ-HF, 23.

При наличии "1" по цепи блокировки устройства устройство работает следующим образом: при указанных неисправностях появляется сигнализация о неисправности на устройстве для стабилизации напряжения, в шину контроля поступает "0", но с элемента

ИЛИ-HF, 23 команда на отключение устройства не поступает, что позволяет устройству..в режиме блокировки работать бесперебойно.

Таким образом, изобретение позволяет создать ряд унифицированных устройств, имеющих встроенную защиту от любых неисправностей по внутренним и внешним цепям устройства для стабилизации напряжения, а также при. нестационаряых процессах. Кроме того, устройства, построенные по предложенной схеме, можно объединить в многоканальное устройство для стабилизации напряжения, объединенные по шине контроля.

Ф о р..м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для стабилизации выходного напряжения, содержащее вы-. ходной фильтр, транзисторный ключ, узел сравнения, узел сравнения защиты, делитель выходного напряжения, времязадающий узел, два ключевых элемента, узел анализа и индикации и выводы для подключения шин "Сброс" и Включения питания"., о т л.и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности за счет обеспечения аварийного отключения и ограничения уровня выходного напряжения, в него введены трансформатор, выпрямитель, входной фильтр, плавкий предохранитель, стабилизатор напряжения, регулирующий транзистор, третий ключевой элемент, три инвертора, три элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, две RC-цепочки, второй узел анализа и индикации и выводы для подключения шин "Блокировки", "Входного контроля" и .нВыходного контроля", при этом выход трансформатора через выпрямитель, входной фильтр, плавкий предохранитель, регулирующий транзистор соединен с входом выходного фильтра, выход де1458868 лителя напряжения соединен с входом узла сравнения, выход которого через транзисторный ключ соединен с входом регулирующего транзистора и через первый ключевой элемент с первым входом первого узла анализа и индикации, второй вход которого соединен с выходом времязадакицего узла и с первым входом второго узла анализа и индикации, второй вход которого через узел сравнения защиты соединен с выходом выходного фильтра, причем третьи входы узлов анализа и индикации соединены с вы. — . ходом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого .соединен с выходом первой RC-цепочки, вход которой. соединен с входом первого инвертора, с выводом для подключения шины "Включения питания", с четвертым входом второго узла. анализа и индикации и с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго узла анализа и индикации, третий вход — с выходом первого и с пятым входом второго узла анализа и индикации, четвертый вход — с выводом для подключения шины "Входного контроля", а выход — через второй инвертор соединен с выводом для подключения шины "Выходного. контроля" и с входом третьего инвертора, выход которого соединен с первым входом ,второго элемента -ИЛИ-HE второй вход которого соединен с выходом первого инвертора, а выход — с первым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выводом для подключения шины "Блокировка", а выход третьего элемента ИЛИ-НЕ через второй ключевой элемент соединен с входом стабилизатора напряжения, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего транзистора, а второй вход первого элемента ИЛИ10 HF через вторую RC-цепочку соединен с выводом для подключения шины

"Сброс", при этом первый узел анализа и индикации .состоит из входного

l элемента И-НЕ, КБ-триггера, усилителя

l5 -и индикатора, причем выход элемента И-НЕ через RS-триггер и усилитель соединен с индикатором, при этам первый и.второй входы элемента И-НЕ являются соответственно первым и вФо20 рым входами узла анализа и индикации, третьим входом которого является R-вход RS- триггера, нулевой выход которого является выходом узла анализа и индикации, а второй

25 узел анаиза и индикации состоит из входного элемента И-НЕ, RS-триггера, усилителя и индикатора, рричем выход элемента И-НЕ через RS-триггер и усилитель соединен с индикатором, 30 при этом первый, второй, третий и четвертый входы элемента И-НЕ являются соответственно первым, вторым, четвертым и пятым входами узла анализа и индикации, третьим входом которого является R-вход RS-триггера, нулевой выход которого является выходом узла анализа и индикации.

1458868

1458868

Составитель С. Горбачева

Редактор О,Спесивых Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо

Заказ 344/53 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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