Стабилизированный источник питания

 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля электронных блоков. Целью изобретения является обеспечение безаварийного режима работы. Цель достигается тем, что дополнительные узлы контроля 7,8 обеспечивают контроль целостности цепей ОС или режим к.з. В зависимости от аварийного режима блок анализа 11 формирует сигнал индикадии 12 и стимулирует срабатывание соответствующей цепи коррекции делителя 2, обеспечивающей ограничение выходного напряжения. 3 ил. г (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (50 4 G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3964561/24-07 (22) 14, 10,85 (46) 28.02.87. Бюл. N - 8 (72) А,M. Муртазин и В.Л, Григолия (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 459771, кл, G 05 Г 1/569, 1975.

Додик С.Д, Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока, -M,: Сов. радио, 1980, с. 213, рис. 7.4. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электронике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля электронных блоков. Целью изобретения является обеспечение безаварийного режима работы, Цель достигается тем, что дополнительные узлы контроля 7,8 обеспечивают контроль целостности цепей ОС или режим к.з.

В зависимости от аварийного режима блок анализа 11 формнрует сигнал индикации 12 и стимулирует срабатывание соответствующей цепи коррекции делителя 2, обеспечивающей ограничение выходного напряжения. 3 ил.

1293723

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при построении стабилизированных источников питания.

Цель изобретения — обеспечение безаварийного режима функционирования стабилизатора.

На фиг. 1 приведена структурная схема стабилизированного источника питания; на фиг. 2 — электрическая принципиальная схема блока анализа; на фиг, 3 — электрическая схема коммутатора.

Стабилизированный источник питания содержит регулирующий элемент

1, включенный между основными поло жительными входной и выходной клеммами — вход (+) и выход (+), делитель 2, подключенный средним выводом через первый вход первого узла

3 сравнения к управляющему входу регулирующего элемента 1, первым и вторым выводами непосредственно к дополнительным положительной и отрицательной клеммам ОС (+) и ОС (-), а через первый 4 и второй"5 резисторы к клеммам ВЫХОД (+) и ВЫХОД (-) соответственно, источник 6 опорного напряжения, подключенный между вторым выводом первого узла 3 сравнения и вторым выводом делителя 2, второго 7 и третьего 8 узлов сравнения, второй 9 и третий 10 источники опорного напряжения, блок 11 анализа, элемент 12 индикации, коммутатор 13, третий 14, четвертый

15 и пятый 16 резисторы, причем второй 9 и третий 10 источники опорного напряжения включены между клем" мами ВЫХОД (+} и ВЫХОД (-). их выходы подключены к первым входам второго 7 и третьего 8 узлов сравнения соответственно, вторые входы которых соединены с клеммами ОС (+) и

0C (-) соответственно, выходы второго 7 и третьего 8 узлов сравне1 ния подключены к входам блока 11 анализа, к первым и вторым выходам которого подключен элемент 12 индикации, а третий, четвертый и пятый выходы соединены с входами коммутатора 13, первый выход коммутатора

13 соединен с клеммой ВЫХОД (+), второй, третий и четвертый — соответственно с первыми выводами резисторов 14 — 16, вторые выводы которых соединены и подключены к среднему выводу делителя 2. Клемма (+) нагрузки 17 проводами 18 и 19, а клемма (-) проводами 20 и 21 подключены соответственно к клеммам ВЫХОД (+), ОС (+) и ОС (-), ВЫХОД (-) .

Блок 11 анялиза содержит два элемента 22 „, 22, согласования, каждый из которых выполнен на резисторе и стабилитроне, два элемента НЕ

23 и 24, три элемента И-НЕ 25 — 27 и элемент ИЛИ 28.

При этом входы элементов 22„ и

22 являются входами блока анализа, выходы элементов И-НЕ 25 — 27 — соответственно третим, четвертым и пятым выходами, а выходы элемента

ИЛИ 28 — первым и вторым выходом блока анализа.

Коммутатор 13 может быть выполнен по схеме, приведенной на (фиг.3)

20 и содержит ключи 29 „, 29, 29 каждый из которых выполнен на транзисторе и двух резисторах.

Стабилизированный источник питания работает следующим образом.

После подачи напряжения на клеммы ВХОД (+), ВХОД (-) и включения источников питания узлов 3,7 и 8 сравнения, блока 11 анализа, комму30 татора:13 при исправности цепей t8 — 21 ток через нагрузку 17 протекает по цепи: клемма ВЫХОД (+) провод 18 — нагрузка 17 — провод 21 клемма ВЫХОД (-). Ток обратной связи протекает по цепи: клемма (+) нагрузки 17 — провод 19 — клемма

ОС (+) — делитель 2 — клемма ОС (-)провод 20 — клемма (-) нагрузки 17.

Так как резисторы 4 и 5 шунтированы соответственно сопротивлением проводов 18, 19 и 20,21, то падение напряжения на них меньше напряжения источников 9 и 10 и узлов 7 и 8 сравнения, блок 1 1 анализа и коммутатор 13 находятся в исходном состоянии, когда выход 1 коммутатора 13 ни с одним из выходов 2,3 и 4 «е соединен, Поэтому сопротивление R верхнего плеча делителя 2 ни одним из резисторов 14 - 16 не шунтировано.

Тогда выходное напряжение У „„ стабилизатора определяется известным выражением:

55 R + R г

U = U д уг вИ Ог R э 3a где U „ — напряжение источника 6 опорного напряжения;

1293723

R — сопротивление нижнего 2 плеча делителя 2.

При .обрыве проводов 19 и 20 ток обратной связи протекает по цепи: клемма ВЫХОД (+) — резистор 4 — делитель 2 — резистор 5 — клемма ВЫХОД (-). Падение напряжения на резисторах 4 и 5 становится больше выходного напряжения источников 9 и 10 и состояние узлов 7 и 8 сравнения изменяется так, что на одном из выходов блока 11 анализа Аормируется сигнал, по которому в коммутаторе 13 выход 1 соединяется с выходом 4, Резистор 14 оказывается подключенным параллельно последовательно соединенным резисторам 4

H R31 °

Для сохранения неизменной величины выходного напряжения источника питания резистор 14 нужно выбирать из соотношения:

20 (R + К„)® -R)

Яд 1 Д) 5 д

1! R +R

25 где R,, R, — сопротивления первого

4 и второго 5 резисторов.

При обрыве только провода 19 изменяется состояние узла 7 сравнения и блок 11 анализа формирует сигнал, по которому в коммутаторе 13 выход

1 соединяется с выходом 2, резистор

15 оказывается подключенным параллельно к последовательно соединенным резистору 4 и R; . Тогда для сохранения прежней величины выходного напряжения стабилизированного источника питания величину резистора 15 необходимо выбрать иэ соотношения:

R = R (1 + — -).

15 1 R

При обрыве только провода 20 иэ- 45 меняется состояние узла 8 сравнения и блок 11 анализа формирует. сигнал, по которому выход 1 коммутатора 13 соединяется с его выходом 2. Резистор 16 оказывается подключенным к 50

$ 2

В этом случае сохранение прежней величины выходного напряжения источника питания обеспечивается выбором величины резистора 16 из 55 соотношения:

Величина выходного напряжения источника 9 (10) опорного напряжения должна быть выбрана большей падения напряжения на замкнутых проводах

18(21) и меньшей напряжения на резисторе 4 (5) относительно клеммы

ВЫХОД (+) и ВЫХОД (-) при обрыве проводов 19 и 20 ° Одновременно с появлением сигнала на любом из выходов блока 11 анализа изменяется потенциал на его первом выходе и элемент 12,индикации сигнализирует о неисправности выходных цепей источника-питания.

Блок 11 анализа в зависимости от состояния цепей ОС и силовых цепей подключения нагрузки 17 работает следующим образом.

При обрыве провода 19 с узла 7 сравнения на вход элемента 22, поступает положительный уровень (сигнал " "), на вход элемента 2" отрицательный уровень (сигнал " ") °

На выходах элементов 22,, 22д Аормируются соответственно уровень

"1" и уровень "0", поступающие на входы элементов 23 — 28, При этом элемент И-НЕ 26 оказывается разрешенным сигналами "1" с выхода элемента 22, непосредственно и с выхода элемента 22 через элемент НЕ 24, на его выходе появляется сигнал, по которому в коммутаторе 13 открывается транзистор ключа 29, замыкая переходом эмиттер— коллектор выход 1 коммутатора с выходом 3 и резистор 15 оказывается подключенным параллельно к последовательно соединенным сопротивлениям

R и R !. Одновременно сигнал с элемента 22, через элемент ИЛИ 28 поступает на элемент 12 индикации, по изменению состояния которого оператор определяет наличие неисправности в источнике питания.

При обрыве провода 20 с выходов узлов 7 и 8 сравнения на входы элементов 22, и 22 поступают сигналы < и ), соответственно элемент И-НЕ 27 оказывается разрешенным по обоим входам. Под воздействием сигнала с элемента И-НЕ 27 открывается транзистор ключа 29 в коммутаторе 13 и через переход эмиттер — коллектор этого транзистора выходы 1 и 4 соединяются между собой, резистор 16 оказывается подключенным между клеммой ВЫХОД (+) и

23 6 формула изобретения

Стабилизированный источник питания, содержащий регулирующий элемент включенный между основными поЭ

1 ложительными входной и выходной клеммами, делитель, подкл??>че??ный средним выводом к первому входу первого узла сравнения, первым и вторым выводами непосредственно к дополнительным положительной и отрицательной выходным клеммам, а через первый и второй резисторы соответственно к основным положительной и от рицательной выходным клеммам, пер5 вый источник опорного напряжения, подключенный между вторым входом первого узла сравнения и дополпптельной отрицательной выходной клеммой, а выход первого узла сравнения подключен к упрае?ля??>щему входу ре" óлирующего элемента, о т л и ч а е>-шийся тем, что, с целью обеспечения безаварийного режима рабо- ты, в него введены второй и третий узлы сравнения, второй и третий источники опорного напряжения, блок анализа, коммутатор, третий, четвертый и пятый резисторы и элемент индикации, причем второй и третий источники опорного напряжения включены входами между основными положительной и отрицательной выходными клеммами, а выходами — к первым входам второго и третьего узла сравне12937

R + R»

1 Е

R где R„ — сопротивление нагрузки, 20 регулирующий элемент входит в насыщение и выполняется соотношение". где П, П

Таким

40

50 средним выводом делителя 2, а через элемент ИЛИ 28 включается элемент 12 индикации.

При обрыве проводов 19 и 20 аналогично описанному выше разрешается элемент И-НЕ 25 и между клеммой ВЫХОД (+) и средним выводом делителя 2 оказывается включенпым резистор 14, При обрыве проводов 19 и 21 ток нагрузки протекает по цепи: клемма

ВЫХОД (+) — резистор 4 — клемма

ОС (+) — провод 19 — клемма (+) нагрузки 17 — клемма ОС (-) — резистор 5 — клемма ВЫХОД (-). Так как на практике

R„

U = U

R + R + R

4 5 и — н а пряже н не между кл еммами ВХОД (+) и ВХОД (-), напряжение на нагрузке

17 ° образом

В 17

U U и — . О

5 т.е, напряжение с нагрузки практически снимается.

Узлы 7 и 8 формируют сигнал "> и через блок 11 включается элемент

12 индикации, сигнализируя о неисправности.

Таким образом, в предлагаемом источнике питания точность стабилиэации выходного напряжения при неисправности цепи ОС не ухудшается, а при обрыве силовой цепи нагрузка отключается, предотвращая разрушение элементов стабилизатора и нагрузки, т ° е. обеспечивается безаварийный режим эксплуатации источника питания, ния соответственно, вторые входы которых соеди??ены соответственно с дополнительными положительной и отрицательной выходными клеммами, а выходы — с соответствующими входами

В t блока анализа, к первому и второму выходам которого подключен элемент индикации, а третий, четвертый и пятый выходы блока анализа соединены с соответствующими входами коммутатора, первый выход которого соедие?е?? с основной поло>китель??ой вы ходной клеммой, а второй, третий и четвертый выходы коммутаторл через

1 соответствующие третий, че? ?зерт??й и пятый резисторы ??од?елюче???.? к среднему выводу делителя, 1293723

Составитель В.Баранов

Редактор Л.Пчелинская Техред И.Попович Корректор М. Пожо

Заказ 386/53 Тираж 8б4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Г.роизводственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул.Проектная, 4