Нагрузочное устройство для контроля источников питания

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение производительности контроля путем обеспечения возможности автоматического переключения нагрузочного устройства в режим короткого замьжания. Нагрузочное устройство содержит транзисторы 1 и 6, резистор 2, контролируемьй источник 3 питания , усилитель 4 обратной связи по току, источник 5 напряжения установки по току, источники 7 и 8 напряжения смещения, блок 9 вьщеления экстремального сигнала, усилитель 10 обратной связи по напряжению. Блок 9 выделения экстремального сигнала содержит транзисторы типа р-п-р, нагрузочный резистор, источник питания устройства . Источник 8 напряжения смещения содержит стабилитрон и источник тока смещения. Благодаря наличию источника 7 напряжения смещения в цепи транзистора 6 последний эффективно поддерживает заданный ток нагрузки при уменьшении напряжения на выходе контролируемого источника 3 питания до значений, близких к нулю. Нулевое напряжение на выходе контролируемого источника 3 поддерживается за счет обратной связи по напряжениЮэ обеспечиваемой усилителем 10, блоком 9 выделения экстремального сигнала, первым и вторым источниками 7,8 напряжения смещения вторым транзистором 6. Причем, если максимально возможный ток нагрузки контролируемого источника 3 питания меньше программируемого значения тока нагрузочного устройства , последнее автоматически переключается в режим короткого замыкания. При этом на втором выходе блока 9 ВЫ7 деления, экстремального сигналй-- появляется сигнал результата контроля. 2 с.п. ф-лы, 5 ил. с 4 ОЭ 00 QD а

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4204569/24"21 (22) 27.02.87 (46) 15. 10. 88. Бюл. N- 38 (72) О.Н.Шаромет и В.П.Стоян (53) 621.317(088.8). (56) Микросхемы интегральные

КР142ЕН1А — Г, КР142ЕН2А — Г бК0.348.

634-01ТУ. ТУ11-85, рис. 1 " 4.

Патент США Р 4357.574, кл. G 01 R 15/12, G 01 R 31/36, 1983. (54) НАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение производительности контроля путем обеспечения возмож" ности автоматического переключения нагрузочного устройства в режим короткого замыкания. Нагрузочное устройство содержит транзисторы 1 и 6, резистор 2, контролируемый источник 3 питания, усилитель 4 обратной связи по току, источник 5 напряжения установ" ки по току, источники 7 и 8 напряжения смещения„ блок 9 выделения экстремального сигнала, усилитель 10 об» ратной связи по напряжению. Блок 9 выделения экстремального сигнала со„„SU„„ИЗО896 М (др 4 G 01 К 15/12, 19/) 65 31/02 держит транзисторы типа р-п-р, нагрузочный резистор, источник питания устройства. Источник 8 напряжения смещения содержит стабилитрон и источник тока смещения. Благодаря наличию источника 7 напряжения смещения в цепи транзистора 6 последний эффективно поддерживает заданный ток нагрузки при уменьшении напряжения на выходе контролируемого источника 3 питания до значений, близких к нулю. Нулевое напряжение на выходе контролируемого источника 3 поддерживается за счет обратной связи по напряжению, обеспечиваемой усилителем 10, блоком 9 выделения экстремального сигнала пер- с

У

Ж вым и вторым источниками 7,8 напряжения смещения вторым транзистором 6.

Причем, если максимально возможный ток нагрузки контролируемого источ- C ника 3 питания меньше программируемого значения тока нагруэочного устройства, последнее автоматически переключается в режим короткого замыкания. р

При этом на втором выходе блока 9 вы-. деления экстремального сигналя появляется сигнал результата контроля.

2 с.п. ф-лы, 5 ил. Яб ©

1430896

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контролл источников питания.

Целью изобретения лвляется повьппение производительности контроля путем обеспечения возможности автоматичес" кого переключения нагрузочного уст- 10 ройства в режим короткого замыкания.

Ра фиг 1 представлена блок-схема предлагаемого нагрузочного устройства; на фиг. 2 — схема блока вьделенил15 экстремального сигнала; на фиг, 3 схема второго источника напряженил смещения; на фиг,. 4 — вольт-амперная характеристика нагрузочного устройства; на фиг. 5 — вольт-ампернь;е харак-рп теристики контролируемого источника питания (кривые С и Е) и нагрузочного устройства (кривая 13).

Нагрузочное устройство (фиг.1) со-2$ держит соединенные последовательно первый транзистор 1 и резистор 2, которые подключены к выходу контролируемого источника 3 питания,. усилитель 4 обратной связи по .току, инвер--,-,о тирующий вход ко-орого соединен с общей точкой первьж выводов транзистора 1 и резистора 2,, второй вывод которого подключен к общему выводу устройства непосредственно и через по"

35 ,следовательно включенный источник 5 напряжения уставки по тску соединен с неинвертирующим входом усилителя обратной связи по току, второй транзистор 6, первый 7 и в"opñé 8 источники напряжения смещения, блок 9 выделения экстремального сигнала, усилитель 10 обратной связи по напряжению, Цепь из последовательно соединенных второго транзистора 6 и первого источника 7 напряжения смещения соединена параллельно с первым транзистором 1. управлявшие электроды транзисторов вторсго 6 непосредственно, первого 1 через последовательно вкл|аченный второй источник 8 напряжения смещения соединены с выходом блока 9 вьщеления экстремального сигнала, два входа которого соединены порознь с выходами усилителей 4 и 10 обратных связей по -оку и напряжению, 55

При этом два входа усилителя 10 обратной свя" è по напрлжени э соединены с выходом контролируемого источника 3 питания таким образом, что инвертирующий вход усилителя 10 обратной связи . по напряжению подключен к общему выводу устройства, второй выход блока 9 вьделения экстремального сигнала является выходной шиной устройства.

Блок 9 вьделения экстремального сигнала (фиг. 2) содержит третий 11 и четвертый 12 транзисторы р-и-р-типа, нагрузочный резистор 13, источник 14 питания устройства. При этом базы третьего 11 и четвертого 12 транзисторов соединены соответственно с первым и вторым входами блока 9, коллекторы транзистора 12 непосредственно,транзистора 11 через последовательно включенный нагрузочный резистор 13 соединены с первым выводом источника 14 питания устройства, второй вывод которого является общим выводом устройства, эмиттеры третьего 11 и четвертого 12 транзисторов подключены к первому выходу блока 9, общая точка коллектора третьего транзистора 11 и первого вывода нагрузочного резистора 13 соединена с вторым выходом блока.

Второй источник 8 напряжения смещения (фиг. 3) содержит стабилитрон

15 и источник 16 тока смещения. При этом катод стабилитрона 15 соединен с первым выводом источника 16 тока смещения, второй вывод которого подключен к общему выводу устройства, катод и анод стабилитрона 15 являются выходами второго источника 8 напряжения смещения.

Нагрузочное устройство работает следующим образом.

При достаточно большом напряжении на выходе контролируемого источника 3 выходное напряжение усилителя 10 обратной связи по напряжению превьпнает выходное напряжение усилителя 4 обратной связи по току, вследствие чего последнее передается блоком 9 вьделения экстремального (минимального) сигнала на управляющие электроды транзисторов 1 и 6. Б этом случае работает обратная связь по току и вы" ходной ток контролируемого источника 3 питания устанавливается равным

I =-U /R2, где Х „ — выходной ток контролируемого источника питания; U — напряжение источника 5 напряжения уставки по току; R2 — сопротивление реI

1430896 зистора 2 (ветвь А на фиг. 4). При этом благодаря наличию напряжения смещения второго источника 8 ток в цепи второго транзистора 6 меньше то- 5 ка в цепи первого транзистора i, При уменьшении выходного напряжения контролируемого источника 3 питания крутизна передаточной характеристики первого транзистора 1 падает, что вызывает увеличение напряжения на выходе усилителя 4 обратной связипо току, а значит, и на управляющих электродах транзисторов 1 и 6. Второй транзистор 6 открывается и качи- 15 кает проводить ток нагрузки контролируемого источника 3 питания. Благодаря наличию первого-источника 7 напряжения смещения в цепи второго транзистора 6 последний эффективно поддерживает заданный ток нагрузки при уменьшении напряжения на выходе контролируемого источника 3 питания до значений, близких к нулю (ветвь А на

I фиг. 4). При выходных напряжениях 25 контролируемого источника 3 питания, достаточно близких к нулю, выходное напряжение усилителя 10 обратной связи по напряжению уменьшается. Когда это напряжение становится меньше выходного напряжения усилителя 4 обратной связи по току, оно передается через открывающийся транзистор 11 на выход блока 9 выделения экстремального (минимального) сигнала и управляющие электроды транзисторов 1 и 6, обеспечивая обратную связь по напряжению. Так создается режим короткого замыкания на выходе источника 3 питания (ветвь В вольт-амперной характе40 ристики на фиг. 4). При этом ток источника 16, протекающий в цепи транзистора 11, создает падение напряже" ния на резисторе 13, которое служит сигналом короткого замыкания нагрузочного устройства и является выходным сигналом контроля устройства.

Пример использования нагрузочного устройства для контроля источников питания поясняется на фиг. 5.

В случае, если программируемое

50 значение тока I< вольт амперной характеристики нагрузочного устройства (кривая Э на фиг. 5) меньше максимально возможного тока нагрузки I контролируемого источника 3 питания (кривая Е на фиг. 5), на выходе последнего поддерживается заданное значение тока I<. Если максимально возможный ток нагрузки I контролируемого источника 3 питания (кривая С на фиг, 5) меньше программируемого тока нагрузочного устройства (кривая D на фиг, 5), последнее автоматически переключается в режим короткого замыкания, о чем свидетельствует сигнал на выходе блока 9 выделения экстремального сигнала, являющемся выходом результата контроля нагрузочного устройства.

Таким образом, благодаря наличию первого источника 7 напряжения смещения в цепи второго транзистора 6 последний эффективно поддерживает заданный ток нагрузки при уменьшении напряжения на выходе контролируемого источника 3 питания до значений, близких к нулю. Нулевое напряжение на выходе контролируемого нсточни; ка 3 поддерживается за счет обратной связи по напряжению, обеспечиваемой усилителем 10, блоком 9 выделения экстремального сигнала, первым 7 и а вторым 8 источниками напряжения смещения вторым транзистором 6. Причем, если максимально возможный ток нагрузки контролируемого источника 3 питания меньшей программируемого значения тока нагрузочнаго устройства„ последнее автоматически переключается в режим .короткого замыкания, и на втором выходе блока 9 выделения экстремального сигнала появляется сигнал результата контроля,.

Формула изобретения

1. Нагрузочное устройство для контроля источников питания, содержащее транзистор, подключенный последовательно с резистором между выходом контролируемого источника питания и общей шиной, усилитель обратной связи по току, соединенный инвертирующим входом с точкой соединения транэисто" ра и резистора, неинвертирующий вход усилителя обратной связи по току через последовательно включенный источник напряжения уставки по току соеди нен с общей шиной, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля путем обеспечения возможности автоматического переключения нагрузочного устройства в режим короткого замыкания, в него введены второй транзистор, первый и второй источники напряжения

30896 т

g т т

» r т смещения блок выделения экстремального сигнала, усилитель Обратной свяПО НаПРЯКЕНИЮт ПРИЧЕМ ПОСЛЕДОВа тЕЛВНО СОЕДИНЕННЬЮ Б -ОРОтй ттРа Нзистаа

И ПЕРВЫЙ ИСТОЧИ тК Н<:т:т}тя",.антил».т:тЕ1тЕНт„.

СО ЕДИ Н Е НЫ Пап ЯЛЛ Е Н g „.;: Q». тт Е }т В Ьттт тт т а НЗИС тароса 1»ПОД В | тт ЛттИЕ p qp-.»òЭОттьт трз ЧЗИСтОРОВ ВтОООГО НЕНОСОЕтлтст".=:.ЕННО И первого цpD й»ъ нт" От iой ттг т» ттттит» т 8п»т

ЩЕНИЯ СттРЕЩЕЯтня QОЕНИНттт т т С ттэртт.,т т т с f ь.-.

ХодОМ бЛОКа Bb!}().Е Нти»т„" ЭК(Гт >Етт т;-":, т;-,"ТОГОСИГНаЛа, .!33: ОЦЬт КС тOPQГQ СО ДИНЕНЬт С

ВЬтХОДатттт QQQ!т" 1т т" vg»:-Нттf т" ... ттттт P -т.;

Обра т НО@ C Í"Ë Ç :4 Г т Оху И т.»т -"-Л." Тт Ля

Обрат нОЙ c "Q нз Б;-! О н ".ï}:!:iç <;= ни1".,„. Ирн

Этою Ьтаиттна»!!, Ит тт-:т;-,тт-;". - В.».-;» .; т-r д,,т шаттл

Обратнои» 8 . T » т ",т} тттГ «т ",т:т»

1ЗЫХОДОМ т(О;! 1 ОО}тЪт "V" т}.,т Q ", Ст - . "Н," а

ПИтт. НИЯ т с . Ит. o = О".. .!» у о1т т. ::.: „ ;.. )тт:.;:.,КЛУ чен -» Общт; тт»ттн,-::»р» ., ;, т., т- т динан С Яьтхс т:.:::От. ;:! 1" .. й;

Ъ

Ч а И И Е =, С;-::, т ;, ".; " ..—:. .О-:,. 2:Ь::}т 3"

ЛЕНИН ЗКСТОЕтМЕ т ." .От. Q - .:::т. :"."."..й Ь С,="- ХотГХ тРЕтит»т и Нта :, Ц "- Рт Ь)1Д т" },,а }, Зттс "Одетт } > >) j"-"Q

»титаНИ»»т .1тр;,тт„-э,т . »т:„ т.,т т тт: .,: т О т," тт .»1 вертого транзисторов соединены соответственно с первым и вторым входами блока вьделения экстремального сигнала,, коллекторы транзисторов четвертот" го непосредственно и третьего через последовательно включенный нагрузочный резистор соединены с первым выводом источника питания, второй вывод которого соединен с общей шиной, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены с первым выходом блока вьделения экстремального сигнала, общая точка коллектора третьего транзистора ч первого вывода нагруэочногQ резистора соединена с его вторым

ВЬ}ХОДОМ.

3, . стройство по и. 1, о т л и -. з ю щ е е с я тем, что второй

--,сточник напряжения смещения содер:;- т стабилитрон и источник тока сме;,енин, при этом катод стабилитрона Оединен с первым выводом источника тока смещения, второй вывод которого подключен к общей шине устройства, катод и анод стабилитрона являются выходами второго источника напряжения смещения.

1430896 рог4

Составитель А.Сазонов

Редактор Е.Копча Техред М.Дидык Корректор В.Романенко

Заказ 5339/48 Тираж 772 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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