Устройство для управления источником питания

Устройство для управления источником питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвлистичесиих

Республик

<>877776 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 767935 (51)М. Клз

Н 02 P 13/16 (22) Заявлено 301179 {21) 2845391/24-07 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301081. Бюллетень Йо 40 (53) УДК 621. 316.

° 727(088.8) Дата опубликования описания 30 10 81 (72) Авторы изобретения

В. С, Волков, Н. И. Головко и В. А, Мерес

1

1 Я

3Ы (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ

ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для управления источниками питания и преобразователями 5 напряжения и тока.

По основному авт. св. Р 767935 известно устройство управления источниками питания, содержащее генератор пилообразного напряжения с нормаль- 10 ным и триггерным выходами, нормаль .ный выход которого связан через компаратор времени паузы с одним, а через ШИМ-компаратор и инвертирующую схему И-НЕ - с другими входами вы- 15 ходного .блока, коммутационный триггер и триггер памяти, выходы которого соединены с выходным блоком, установочный вход — с прямым, а сбросовый вход - с инверсным выходом коммута- 2О ционного триггера, установочное плечо которого соединено с прямым триггерньм выходом генератора пилообразного напряжения и с выходом ШИМ-компаратора, а его сбросовое плечо - с 25 инверсным триггерным выходом генератора и с выходом элемента И-НЕ (11 .

Недостаток данного устройства управления — недостаточно высокие его эксплуатационные характеристики, 30 пбскольку оно, осуществляя управление источником питания, не обеспечи", вает при этом защиту источника от перегрузок по току н по напряжению, а также самоконтроль устройства управления.

В связи с тем, что в результате токовой перегрузки, коротком замыкании в цепи нагрузки регулирующее напряжение будет уменьшаться, то устройство управления будет выдавать импульсы большей длительности для обеспечения стабилизации выходного напряжения. Вследствие этого источник питания будет подвергаться еще большей перегрузке, что неизбежно приведет его к.выходу из строя.

Аналогичная картина наблюдается и в том случае, если самоустройство управления будет выдавать импульсы большей длительности вследствие отказа одного из входящих в него элементов.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационнык характеристик устройства управления путем обеспечения защиты источника питания от токовых перегрузок и перенапряжения, а также самоконтроля устройства управления.

87777б

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены индикаторный элемент, счетный триггер, триггер. отказа, элемент. ИЛИ, сравни" вбющий узел, первый и второй входы ко- торого соединены соответственно с

5 прямым и инверсным выходами счетного триггера, подключенного входом к пряому триггерному выходу генератора илообразного напряжения, при этом первый и второй выходы выходного блока соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с датчиком токовой нагрузки, а выход - с третьим входом схемы сравнения, подключенной своим выходом к первому входу установочного плеча трнггера отказа, ко второму входу которого подключен выход датчика перенапряжения, а к выходу — второй вход выходно о блока и индикаторный элемент 20

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 диаграммы токов и напряжений.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, ШИМ-компаратор 2, компаратор 3 времени паузы, инвертирующую схему И-НЕ 4, коммутационный триггер 5, триггер б памяти, выходной блок 7, счетный триггер

8, сравнивающий узел 9> элемент

ИЛИ 10,триггер 11 отказа, индикаторный элемент 12 (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом.

Импульсные сигналы U@> >< и U > > < с выхода выходного блока 7 устройства управления и импульсные сигналы с датчика токовой перегрузки источника питания (количество датчиков соответствует количеству элементов 10) через элемент ИЛИ 10 поступают на вход срав-40 нивающего узла 9 (фиг. 2,в), на два других его входа поступают в противофазе (прямой и инверсный выход триггера 8) импульсные сигналы периода пилообразного напряжения (фиг. 2,б).

Сигналы периода пилообразного напряжения формируются счетным триггером

8 из сигнала с прямого триггерного выхода генератора пилообразного на" пряжения.

В сравнивающем узле происходит сравнение по длительности периода пилообразного напряжения при единичном состоянии триггера 8 с длительностью импульсных сигналов 0 „ (фиг. 2,б, в) и о датчика перегрузок (фиг. 2,б, в). Таким образом, состоянии триггера 8 — с сигналами

0 и с датчика перегрузок.(аналогично фиг. 2, б, в). Таким образом, в сравнивающем устройстве 9 происхо- 6р дит сравнение импульсных сигналов сначала одного плеча источника питания и устройства управления сдлительностью сигнала прямого выхода триггера 8, затем другого плеча — с дли- 65 тельностью сигнала инверсного выхода триггера 8.

Определение токовой перегрузки источника питания или отказ устройства управления методом сравнения длительностей вышеуказанных сигналов позволяет избежать измерительных элементов в цепи нагрузки, что приведет к уменьшению потери мощности в источнике питания и повышению его КПД.

Если длительность сигналов U>y

0Вь|>< и длительность сигналов с

1 датчика токовых перегрузок будет меньше периода пилообразного напряжения и будет отсуТствовать сигнал перенапряжения (нормальная работа устройства управления источника питания), то на выходе сравнивающего устройства 9 будет отсутствовать сигнал и триггер 11 будет находиться в нулевом состоянии и, тем самым, не будет блокировки выходного блока.

Таким образом, в данном случае работа устройства управления аналогична работе известного устройства. При превышении длительности любого из сигналов U>> > „, U >>> < или сигнала с датчика тактовой перегрузки периода пилообразного напряжения (аварийный режим работы фиг. 2,в) сравнивающий узел выдает сигнал, который установит триггер ll отказа в единичное состояние (фиг. 2,r).

Триггер ll отказа в единичное состояние (фиг. 2, ж) установит также и сигнал перенапряжения (фиг. 2,е), поступаемый из источника питания от датчика перенапряжения.

Единичный выход триггера 11 (фиг- 2,r) I заблокирует выходной блок

7 и, тем самым, сигналы Uй и

U @q q < . будут отсутствовать.

Одновременно с блокировкой выходного блока 7 произойдет индикация отказа в индикаторном элементе 12.

При отсутствии сигналов 08ь и

0 Вцу < . источник питания запйрается и, тем самым, происходит его за щита как при коротком замыкании в нагрузке, так при перегрузке и перенапряжениях в источнике питания, так и при выходе из строя элементов самого устройства управления (фиг.2,д, з) .

Таким образом, новые отличительные признаки устройства позволяют повысить эксплуатационные характеристики устройства управления путем защиты источника питания в аварийном режиме работы, не допуская выхода из строя элементов источника питания, и, тем самым, создать в микроэлектронном исполнении унифицированное устройство управления.

Формула изобретения

Устройство для управления источником питания по авт. св. 9 767935, 877776 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик устройства путем обеспечения защиты источника питания от токовых перегрузок и перенапряжения и обеспечения самоконтроля, в него 5 введены индикаторный элемент, счетный триггер, триггер отказа, элемент ИЛИ, сравнивающий узел, первый и второй входы которого соединены соответствено с прямым и инверсным выходами счет- о

oro триггера, подключенного входом к прямому триггерному выходу генератора пилообразного напряжения, при этом первый и второй выходы выходного блока соединены соответственно

15 с первым и вторым входами элемента

ИЛИ, третий вход которого соединен с датчиком токовой нагрузки, а выход» с третьим входом схемы сравнения,подключенной своим выходом к первому входу установочного плеча триггера отказа, ко второму входу которого подключен выход датчика перенапряжения, а к выходу — второй вход выходного блока и индикаторный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 767935, кл. Н 02 Р 13/16 1979.

877776 (г) (д) (е) (ж) (и) Составитель Н. Цишевская

Техред A.A÷ Корректор Г. Назарова

Редактор С. Тараненко

Заказ 9646/85

Тираж 733

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открнтий

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

Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород„ ул. Проектная, 4