Устройство для защиты многоканального источника питания

 

Изобретение относится к злектрЪ- технике и может быть использовано для защиты и отключения электропитающих устройств с разнополярными и разнопотенциальными уровнями стабилизированных напряжений в случае короткого замыкания, изменения или про падания одного, нескольких или всех контролируемых напряжений. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. В ава - рийном режиме, т.е. в случае короткого замыкания, пропадания или недопустимого изменения одного или нескольких контролируемых напряжений на выходе измерительного звена 1 появляется положительное или отрицательное напряжение, что соответствует появлению на выходе согласующего звена 4 уровня напряжения вьппе +Unop или ниже . Пороговый элемент 6 срабатывает. Узел 8 фиксации режима переключается и на его втором и третьем выходах формируются соответственно нулевой и высокий уровни напряжений, которые включают соот-. ветственно первый 9 и второй 10 отключающие транзисторы. При зтом первый отключающий транзистор 9 отключает источники питания с отрицательными выходными напряжениями, а второй отключающий транзистор 10 отключает источники питания с положительными выходными напряжениями. Узел 8 фиксации режима сохраняет данное состояние на все время аварийного режима. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л 149 4iai sj СО 00 СП Выхода Выкод2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1242985

А1 (ю 4 Н 02 Н 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИВЛЕВО i К". Ф

Ыд

Llg

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3831957/24-07 (22) 25. 12. 84 (46) 30.07.86. Бюл. У 28 (72) В.Т. Диденко и С.С. Белов (53) 621.316.925.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 575632, кл. С 05 F 1/56, 1976.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 457986, кл. G 05 F 1/58, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МНОГОКАНАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ (57) Йзобретение относится к электро технике и может быть использовано для защиты и отключения электропитающих устройств с разиополярными и разнопотенциальными уровнями стаби. лизированных напряжений в случае короткого замыкания, изменения или про падания одного, нескольких или всех контролируемых напряжений. Целью изобретения является. расширение функциональных возможностей. В аварийном режиме, т.е. в случае короткого замыкания, пропадания или недопустимого изменения одного или нескольких контролируемых напряжений на выходе измерительного звена 1 появляется положительное или отрицательное напряжение, что соответствует появлению на выходе согласующего звена 4 уровня напряжения выше

+UпоР HsrH ниже Uïîå ° Пороговый элемент 6 срабатывает. Узел 8 фиксации режима переключается и на его втором и третьем выходах формируются соответственно нулевой и высокий уровни напряжений, которые включают соот-. ветственно первый 9 и второй 10 отключающие транзисторы. При этом первый отключающий транзистор 9 отключает источники питания с отрицательными выходными напряжениями, а второй отключающий транзистор 10 отключает источники питания с положительными выходными напряжениями.

Узел 8 фиксации режима сохраняет pàí-, ное состояние на все время аварийного режима. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1247985

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты и отключения электропитающих, устройств с разнополярными и разнопотенциальными уровнями стаби- 5 лизированных напряжений в случае короткого замыкания, изменения или пропадания одного, нескольких или всех контролируемых напряжений.

Цель изобретения — расширение

1 функциональных возможностей.

На фиг., 1 представлена структур.ная схема устройства для защиты многоканального источника питания; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Измерительное звено 1 имеет N входов, которые являются входами устройства и предназначены для подключения N контролируемых напряжений многоканального источника питания.

К N+1-му входу измерительного звена

1 подключен выход первого дополнительного регулируемого источника 2 питания. К выходу измерительного звена 1 подключен вход согласующего звена 4, выход которого соединен с первым входом порогового элемента б, второй вход которого подключен к выходу второго дополнительного регулируемого источника 3 питания, а третий вход соединен с выходом третьего дополнительного регулируемого источника 5 питания. К выходу порогового элемента 6 подключен. первый вход узла 8 фиксации режима, второй вход которого соединен с выходом узла 7 начальной установки,. вход которого подключен к первому выходу узла 8 фиксации режима, второй и третий выходы последнего подключены к входам соответственно первого отключающего транзистора 9 и второго отключающего транзистора 10 . Выход первого отключающего транзистора 9 является первым выходом устройства, а выход

Устройство содержит измерительное звено 1, первый дополнительный регулируемый источник 2 питания, второй дополнительный регулируемый источник

3 питания, согласующее звено 4, третий дополнительный регулируемый источник 5 питания, пороговый элемент 6, узел 7 начальной установки, узел 8

25 фиксации режима, первый отключающий транзистор 9 и второй отключающий транзистор 10. второго отключающего транзистора 10 вторым выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Посредством второго и третьего дополнительных регулируемых источников питания (3 и 5 соответственно) устанавливаются верхний (положительный) и нижний (отрицательный) пороги срабатывания порогового элемента 6, которые образуют зону напряжений срабатывания + U . В исходном состоянии при наличии контролируемых напряжений Б,, U2, Uú .. UN при помощи первого дополнительного регулируемого источника 2 питания на выходе измерительного звена 1 устанавливается нулевой уровень напряжения, который через согласующее звено 4 подается на первый вход порогового элемента 6. На выходе последнего поддерживается нулевой уровень напряжения, который подается на первый вход узла 8 фиксации режима. Узел 8 фиксации режима формирует на первом выходе высокий уро. вень напряжения, который подается на вход узла 7 начальной установки,, на втором выходе — высокий уровень напряжения, который подается на вход первого отключающего транзистора 9, на третьем выходе — нулевой уровень напряжения, который поступает на вход второго отключающего транзистора 10, что соответствует закрытому состоянию обоих транзисторов. Узел 7 начальной установки формирует на выходе высокий потенциал напряжения, который подается на второй вход узла 8 фиксации режима и удерживает последний в данном состоянии, что соответствует рабочему режиму. В аварийном режиме, т.е. в случаях короткого замыкания, пропадания или недопустимого изменения одного или нескольких контролируемых напряжений на выходе измерительного звена 1 появляется положитель) ное или отрицательное напряжение, что соответствует появлению на выходе согласующего звена 4 уровня напряжения выше +Б,о„ или ниже -U oð, т.е. выходящего за зону напряжения срабатывания. Пороговый элемент 6 при этом срабатывает и на его выходе формируется высокий уровень напряжения. В момент появления данного уровня на первом входе узла 8 фикса1247985

55 ции режима последний переключается и на его втором и третьем выходах формируются соответственно нулевой и высокий уровни напряжений, которые включают соответственно первый и второй отключающие транзисторы 9 и 10. При этом первый отключающий транзистор 9 отключает источники питания с отрицательными выходными напряжениями, а второй отключающий транзистор 10 отключает источники питания с положительными выходными напряжениями. Узел 8 фиксации режима сохраняет данное состояние на все время аварийного режима, т.е. до того момента, когда неисправности будут устранены и на выходе измерительного звена 1 сформируется нулевой уровень напряжения. Появление на выходе согласующего звена 4 и, следовательно, на входе порогового элемента 6 нулевого уровня напряжения вызывает срабатывание порогового элемента и формирование на его выходе нулевого уровня. Узел 8 фиксации режима при появлении на его первом входе нулевого уровня напряжения (логического "0 ) формирует на своем первом выходе высокий уровень напряжения (логическую "1"), а узел 7 начальной установки в момент появления данного уровня формирует на своем выходе короткий импульс логического "0", который поступает на второй вход узла 8 фиксации режима и вызывает его переключение, т.е. на втором и третьем выходах данного узла формируются соответственно высокий и нулевой уровни напряжений, которые закрывают соответственно первый и второй отключающие транзисторы 9 и 10, что вызывает включение источников питания.

Пример конкретной реализации устройства для защиты многоканального источника питания иллюстрируется принципи- альной электрической схемой, представленной на фиг.2.Измерительное звено 1 может быть выполнено в виде 8+1 суммирующих резисторов, в общей точке йодключенйя которых формируется уровень напряжения, равный сумме контролируемых напряжении U„ U>, U> ° ° Пм напряжения, поступающего с выхода первого дополнительного регулируемого источника 2 питания. В качестве последнего можно использовать, например, параметрический стабилизатор с регулируемым выходом и двуханодным стабилитроном в качестве опорного элек мента, чтобы иметь возможность подключать U p положительной или отрицательной полярности в зависимости от номиналов и полярностей контролируемых напряжений. В качестве согласующего звена 4 можно применить резистивный делитель напряжения для согласования уровней нйпряжений на выходе измерительного звена 1 и входе порогового элемента 6. Последний можно зыполнить, например, в виде двухпорогового сдвоенного компаратора на микросхеме 521 СА1. На входы компаратора подаются с выходов дополнительных регулируемых источников питания соответственно положительный и отрицательный уровни напряжений для формирования верхнего и нижнего порогов срабатывания.

Дополнительные регулируемые источники питания можно выполнить, например, в виде параметрических стабилизаторов напряжения. Узел 8 фиксации режима можно выполнить, например, на трех элементах И-НЕ микросхемы

К155 ЛАЗ, первый из которых используется в качестве инвертора при срабатывании порогового элемента 6, формирующего на своем выходе импульс с отрицательным фронтом нарастания напряжения, т.е. импульс логического

"0", Два других элемента И-ЦЕ образуют асинхронный RS-триггер, S-вход которого через RC-цепь временной за.держки подключен к выходу инвертора, а R-вход подключен к выходу узла 7 начальной установки. Прямой и инверсный выходы RS-триггера являются соответственно вторым и третьим выходами узла 8 фиксации режима.

Узел 7 начальной установки можно

45, выполнить, например, на элементе

И-НЕ (микросхема К155 ЛАЗ), выход которого является выходом данного узла, а вход через дифференцирующую

RC-цепь подключен к входу данного узла. При формировании на выходе порогового элемента 6 нулевого уровня напряжения, что соответствует появлению на выходе инвертора D 2.1 высокого уровня (напряжения логической "1"), на выходе элемента D 2.2 формируется кратковременный импульс логического "0" который переключает RS-триггер узла 8 фиксации режи1247985 ма н начальное состояние, что соответствует рабочему режиму.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты многоканального источника питания, содержащее измерительное звено, N входов которого использованы в качестве входов устройства, первый дополнительный регулируемый источник питания, выход которого подключен к

N+1-му входу измерительного звена, выход которого через согласующее звено подключен к информационному входу порогового элемента, и первый отключающий транзистор, о.т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей уст15ойства, в него введены второй и третий дополнительные регулируемые источники питания, узел начальной установки, узел фиксации режима и второй отключающий транзистор, причем выходы второго и третьего дополнительных регулируемых источников питания подключены соответственно к входу установки верхнего порога срабатывания и входу установки нижнего порога срабатывания порогового элемента, выход которого подключен к информационному входу узла фиксации режима, первый отключающий выход которого подключен к входу первого отключающего транзистора, второй отключающий выход — к входу второго отключающего транзистора, а выход управления установкой режимак входу узла начальной установки, выход которого подключен к входу задания режима узла фиксации режима, при этом выходы первого и второго отключающих транзисторов использованы в качестве выходов устройства.

45 тора подключен к общей шине.

2. Устройство по и. 1, о т л и— чающее с я тем, что, сцелью автоматической установки узла фиксации режима н рабочий режим, узел начальной установки содержит элемент

И-НЕ и дифференцирующую RC-цепь, состоящую из. резистора и конденсатора, первый вывод которого использован в качестве входа узла начальной установки, а второй вывод подключен к первому выводу резистора н к первому и второму входам элемента И-НЕ, выход которого использован в качестве выхода узла начальной установки, при этом второй вывод резистора подключен к общей шине.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью удержания состояния устройства в.рабочем или аварийном режиме, узел фиксации режима содержит первый элемент И-НЕ, перный и второй входы которого объединены и использованы н качестве информационного входа узла фиксации режима, а выход первого элемента И-НŠ— использован в качестве выхода управления установкой режима узла фиксации режима и одновременно подключен к первому выводу резистора, второй вывод которого подключен к пер ному выводу конденсатора и второму входу второго элемента И-HE первый вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, первый вход которого использован н качестве входа задания режима узла фиксации режима, а второй вход подключен к выходу второго элемента И-НЕ, который одновременно использован н качестве второго отключающего выхода узла фиксации режима, а выход третьего элемента И-НŠ— н качестве первого отключающего выхода узла фиксации режима, при этом второй нынад конденса

1247985

Составитель О. Мещерякова

Техред М.Ходанич Корректор В. Синицкая

Редактор М. Петрова

Заказ 4134/54

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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