Устройство для контроля уровня напряжения сети постоянного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(59 8 05 P 1 58 I (Р с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕ, ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3393764/24-07 (22) 05.01.82. (46) 30.06.83. Бюл. Р 24 (72) В. Н. Скачко (53) 621. 316. 722.1(088-.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 845149, кл. 605 Н 1/58, 1981.

2 ., Авторское свидетельство СССР

Р 693355. кл. 005 F. 1/5В. 1979. (5 4) -(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ ПОСТОЯННОГО

TOKA „содержащее линейный стабилиза- . тор с последовательным регулирующим. транзистором н выходным блокировочным конденсатором, триггер, цепи питания ко- торого подключены к выходу линейного стабилизатора и выходной каскад, включенный между выходом триггера н., выходными выводами устройства, о т л и.ч а .ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения безусловного определения внутренних неисправностей и контроля напряжения сети по обоим пределам, в него введен задающий генератор коротких импульсов, подключенный к базе .регулирующего транзистора линейного -стабилизатора, дифференциальный усилитель,-цепями лита„,SU„„1026133 А ния подключенный к выходу этого стабилизатора, конденсатор, первый и второй резистивные делители, входами подключенные соответственно к выходу линейного стабилизатора н к входным .выводам устройства, первый диод, введенный в линейный стабилизатор н включенный в пряьвм направлении между Регулирующии транзистором и выходным блокировочвыи конденсатором, и второй диод, включенный в прямом направлении между общей точкой регулируйщего транзистора с первым диодом и выходом первого резистивного делителя, соединенного через введен.ный резистор с первым входом диффе-: ренциального усилителя„ причем второйщ

Р .вход этого усилителя подключен к выходу второго резистивного делителя, а триггер выполнен счетным, к входу которого через указанный конденса- тор подключен выход л Иеренцнального усилителя.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я . тем, что задающий генератор коротких импульсов вынолнен в виде генератора строб-импульсов на однопереходном транзисторе,.

1026133

Изобретение относится к электротехнике,а именно к устройствам защиты источников питания радиоэлектронной аппаратуры от ненормированных значений напряжения первичной сети., Известен источник питания, в котором вместе с получением стабилизированного напряжения (гальванически развязан с входом )осуществляется еще и защита по уровню входного напряжения 1).

Система защиты этого устройства имеет тот недостаток, что она применима только для определенной структуры источника питания и, кроме то- )5 го, реагирует только на понижение напряжения сети °

Наиболее близким.к предлагаемому является устройство для контроля уровня напряжения сети постоянного тока, содержащее линейный стабилизатор с последовательным регулирующим транзистором и выходным блокировочным конденсатором, триггер, цепи питания которого подключены к выходу линейного стабилизатора, и выходной каскад, включенный между выходом триггера и выходными выводами устройства. Триггером в этом устройстве является триггер ШМидта, входом поцключенный через резистивный делитель к входу устройства E2). .Недостаток устройства заключается в отсутствии в нем самоконтроля исправности защиты и то, что он нечувствителен к повышению входного нап- 35 ряжения (сети ).

Цель изобретения - обеспечение безусловного определения внутренних неисправностей и контроля напряжения сети по обоим пределам. 40

Поставленная цель достигается тем, . что в устройство для контроля уровня напряжения сети постоянного тока, содержащее линейный стабилизатор с последовательным регулирующим тран-45 эистором и выходным блокировочным конденсатором, триггер, цепи питания которого подключены к выходу линей-. ного стабилизатора и выходной каскад, включенный между выходом триггера и выходными выводами устройства, введен задающий генератор:.коротких импульсов, подключенный к базе регулирующего транзистора линейного стабилизатора, дифференциальный усилитель, цепями, питания подключенный к выходу этого стабилизатора, конденсатор, первый и второй резистивные делители, входами подключенные соответственно к выходу линейного стабилизатора и к входным выводам устройства, первый диод, вве-60 денный в линейный стабилизатор и .включейный в прямом направлении между регулирующим транзистором и выходным блокировочным конденсатором, и второй диод, включенный в прямом нап- 5 равлении между общей точкой регулир„ющего транзистора с первым диодом и выходом первого резистивного делителя, соединенного через введенный резистор с первым входом дифференциального усилителя, причем второй вход этого усилителя подключен к выходу второго резистивного делителя, а триггер выполнен счетным, к входу которого через указанный конденсатор подключен выход дифференциального усилителя.

При этом задающий генератор коротких импульсов выполнен в виде генератора строб-импульсов.на однопереходном трайзисторе.

На, фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг.2 диаграмма его работы.

Устройство состоит из линейного стабилизатора 1 с последовательным регулирующим транзистором 2, с диодом

3, включениым совместно с регулирующим транзистором 2 между входом и выходом стабилизатора и:.с выходным блокировочным конденсатором 4, подключенным к этому выходу„ из задающего генератора 5 (генератора строб-импульсов), собранного на однопереходном транзисторе 6 и подключенного к базе регулирующего транзистора 2, из счетного триггера 7, цепями питания подключенного к выходу линейного. стабилизатора, из выходного каскада 8, входом подключенного к выходу триггера 7, а выходом — к выходу устройст ва, из дифференциального усилителя

9, также подключенного цепями питания к выходу линейного стабилизатора, из конденсатора10,.соединяющего выход этого усилителя с входом триггера 7, двух резистивных делителей 11 и 12, входы которых подключены соответственно к выходу линейного стабилизатора и к входным выводам устройства, а также из диода 13;"включенного между общей точкой регулирующего транзис-. тора 2 с диодом 3 и выходом резистив ного делителя 11. Выходы резистивных делителей 11 и 12 подключены к входам дифференциального усилителя 9 (соответственно - к инвертирующему и неинвертирующему) причем первый из них— через резистор 14.

На фиг.2 эпюра 15 изображает вид напряжения на базе (аналогично и на эмиттере) регулирующего транзистора, эпюра 16 - входное напряжение первого входа дифференциального усилителя (его нижний уровень 17 определяется напряжением делителя 11), а эпюра 18;1 - напряжение второго. вхо= да дифференциального усилителя. Напряжение этого входа, кроме основного (пересекающего импульсное напряжение> положения, может принимать также положения 18.2 и 18.3, соответствен з 1026133

10 циального усилителя во всем диапазоне изменения входного напряжения (напряжения сети) в заданных пределах (напряжение на первом входе дифферен-35 циального усилителя остается неизменным по обоим своим уровням). Так как в данном конкретном варианте. выполнения предлагаемого устройства первый вход дифференциального усили- 4О теля является инвертирующим, а второй неинвертирующим, то при работе в оговоренных пределах напряжения сети на выходе дифференциального усилителя в течение большей части времени будет низкий уровень напряжения и только на длительность каждого импульса задающеro генератора на выходе дифференциального усилителя буно ниже или выше эпюры 16. Эпюрами

19, 20 и 21 представлен вид переменных напряжений на выходе дифференциального усилителя 9, на выходе триггера 20 и на выходе всего устройства.

Устройство работает следующим обрамом.

Задающий генератор 5 в ходе своей работы делает характерные короткие вырезки в напряжении на эмиттере регулирующего транзистора (эпюра 15 на . фиг.2), которые используются для формирования напряжения на первом входе дифференциального усилителя, верхний уровень которого определяется непосредственно величиной выходно-15 го напряжения линейного стабилизатора 1, а нижний — резистивным делителем 11 этого напряжения. Однако после диода 3 благодаря ему и конденса-! тору 4 напряжение вновь станет посто--2О янным (без вырезок).

Коэффициенты деления делителей 11 и 12 напряжения выбираются таким образом, чтобы при минимальном уровне входного напряжения., еще достаточном 25 для стабилизации напряжения на выходе линейного стабилизатора, напряжение на втором вхоце дифференциального,усилителя 9 (эпюра 18.1 на фиг.2) еще пересекало эпюру 16 импульсного 3О напряжения .на первом входе дифференЛет получаться импульс (в данном случае положительной полярности эпюра 19 на фиг.2), Каждый импульс дифференциального усилителя перебрасывает триггер 7 со счетным входом (эпюра 20), и выходной каскад формирует из напряжения триггера (будучи подключенным к одному или двум его плечам) постоянное напряжение (эпюра 21) — это может быть, например, выпрямитель, отделенный от триггера трансформатором или конденсатором (конденсаторами).

До тех пор, пока напряжение сети не выходит за допустимые пределы, триггер, все время получая импульсы от дифференциального усилителя, работает. Чрезмерное отклонение контролируемого напряжения сети выводит напряжение второго входа дифференциального усилителя (эпюра 18.1) за пределы зоны колебаний|напряжения, прикладываеыого к первому входу дифферен» циального услителя(эпюра 16) и триггер останавливается. Исчезает поэтому и напряжение с выходного каскада.

Наличие напряжения на выходе устройства отвечает таким образом,соответствующему уровню контролируемого устройством напряжения сети °

Важнейшим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является то, что в нем принципиально не может возникнуть откры- тый отказ,а всякая неиспраВность об-. наруживается,так как приводит к про . падаиию выходного напряжения,что стало воэможным благодаря работе аналоговых элементов в динамическом режиме,когда они должны с частотой .работы задающего генератора изменять свое: состоя ие,выявляя таким образом возникающие в них дефекты.

Другим важным достоинством является способность контролировать напря-! жение. сети не только по нижнему пороговому значению, но и но верхнему, причем также. с автоматическим самоконтролем. Благодаря этому повышается информативность устройства контроля.

1026133 ф5

r5

Ю/

e;z

@ил. P

Составитель С.Горбачева

Редактор Ю.Середа Техред A.Áàáèíeö Корректор 0.Билак

Заказ 4558/40 Тираж 874 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Я-35, Раушская.наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4