Многоканальный источник электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке разветвленной системы электропитания устройств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение области применения. Особенность работы источника электропитания состоит в том, что обеспечивают как последовательное, так и одновременное включение каналов в любой комбинации, а также одновременное их выключение при неисправности любого из каналов при незапрограммированной последовательности их включения, при неисправностях в линиях связи между каналами и логическими блоками. 1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪВЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHflM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4208628/24-07 (22) 05.01.87 (46) 15.10.90. Бюл. N 38 .(71) Специальное конструкторское бюро биофизической аппаратуры Московского научно-производственного объединения "Биофизприбор" (72) В.N.Прусак, Ю.А.Лонский, Е.И.Ковалихин и И.А.Лотц (53) 621.316.722..1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 951272, .кл. G 05 F 1/569, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 688903, кл. G 05 F 1/569, 1979.

Авторское свидетельство СССР . Р 1109723, кл. G 05 F 1/569, 1984, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке разветвленной системы электропитания устройств автоматики и вычислительной техники, в том числе выполненных на базе микропроцессоров.

Целью изобретения является повышение надежности работы и расширение области применения многоканального источника электропитания.

На фиг.1 представлена схема описы.ваемого многокацального источника электропитания; на фиг. 2 — то же, (конец чертежа).

„„SU „„1599847 А 1 (51)5 G 05 F 1/577

2 (54) МНОГОКАНАЛБНЬЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке разветвленной системы электропитания устройств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения — повышение надежности работы и расширение области применения. Особенность работы источника электропитания состоит в том, что обеспечивают как последовательное, так и одновременное включение каналов в любой комбинации, а также одновременное их выключение при неисправности любого из каналов при нвзапрограммированной последовательности их включения, при неисправностях в линиях связи между каналами и логическими блоками. 2 ил.

Многоканальный источник питания содержит N групп, каждая из которых имеет несколько каналов (на черте- же — пять) и один логический блок °

Запуск одной группы происходит в три стадии: сначала два канала включаются последовательно (первая и вторая стадии), а затем три остальных канала включаются одновременно (третья стадия). Канал 1 1 является ведушим, каналы 1.2-1.5 — ведомыми.

Каждый канал содержит соответственно, вторичную обмотку трансформатора

2. 1-2.5, выпрямитель 3. 1-3,5, блок

4.1-4.5 отключения от сети, состоя1599847

3 щий из электронного управляемого ключа, выполненного, например, в виде оптопары, состоящей из излучателя

5.1-5.5 и приемника 6.1-6.5, и Сфильтра 7. 1-7 ° 5, регулирующий элемент

8.1- 8.5, управляющий вход которого соединен с выходом блока 9. 1-9.5 управления, один из выходов которой соединен. с опорным элементом 10.110.5, два других входа — с датчиком

1t. 1-1 1.5 тока, а управляющий вход— с онтопарой 12.1-.12.5, датчик 13.113.5 перенапряжения с защитным управляемым элементом 14.1-14 ° 5, нагруз-1 ка 15. 1-1,5.5, блоки 16-19,контроля выходного напряжения, состоящие из двухполюсников 20-23, оптопар 24-27.

Двухполюсники содержат опорный элемент 28 и резистор 29, датчик 30

:входного напряжения, содержащий опорный элемент (стабилитрон) 31 .и резис.тор 32," а также блок 33 защиты. Каждый логический блок 34 состоит из элементов И 35-37, усилителей 38,39 мощности, а также бистабильного элемента (триггера) 40, к входу которо го подключены согласующие усилители

41,42, а к одному из входов — блок

43 установки исходного, состояния, соединенный с выходом блока 44 повторного пуска. Последний соединен со всеми логическими блоками.

В качестве электронного управляемого ключа может быть применен оптронный тиристор серии ТО, в качестве оптопар 12.1-12.5, 24-27 могут быть использованы элементы АОТ123, АОТ128 и др,, в качестве блока 9. 1-.

9.5 управления - микросхемы серии

КР142, в качестве нелинейного элемента двухполюсников 20-23 — низковольтный варистор типа ВР (20-22) или цепочки из опорного элемента 28 и резистора 29; усилители 38,39 мощности и.согласующие усилители 41,42 могут быть выполнены на базе интеграль- ных микросхем инверторов или.преобразователей уровня; в качестве блока

43 можно использовать RC-цепь, а в качестве блока 44 — возвратную кнопку, Многоканальный источник электропитания работает следующим образом. (описывается работа одной группы каналов, так как группы идентичны).

Нри подаче сетевого напряжения на первичные обмотки трансформаторов на их вторичных обмотках 2.-1-2.5 появляется напряжение. Одновременно вклю» чается логический блок. При этом на время, задаваемое блоком 43, с выхо- . да триггера 40 через согласующий усилитель 42 выдается сигнал, разрешаю-.: щий включение других групп каналов, а через согласующий усилитель 41 вц дается сигнал на излучатели 5.1-5.5, и приемники 6.1-6.5 начинают проводить ток. Происходит заряд с фильтров 7. 1-7.5, и через датчик 30 входного напряжения и оптопару 12.1 ведущего канала 1.1 выдается разрешающий сигнал на управляющий блок 9.1.

При этом включается регулирующий элемент 8,1 и на нагрузке 15.1 появляется выходное напряжение.

В результате запуска ведущего канала сигнал с выхода оптопары 24 поступает на один из входов элемента

И 35, на другие входы которого поступают сигналы с других групп каналов и с выхода триггера 40 данной группы. С выхода элемента И 35 через усилитель 38 мощности и оптопару 12.2 поступает сигнал на запуск ведомого канала 1.2. При запуске канала 1.2 с выхода оптопары 25 на один из входов элемента И 36 поступает сигнал, подтверждающий исполнение команды на включение данного канала. На другой::: вход элемента И 36 поступает разрешающий сигнал с выхода элемента И 35, при этом с выхода элемента И 36 через усилитель 39 мощности и оптопары 12.3, 1 2. 4, 1 2. 5 выдается команда на пар аллельное. включение ведомых каналов

1.3, 1.4, 1, 5. С выхода оп опар 26, 27 сигнал об исполнении команды на включение поступает на входы элемента И 37, на другой вход которого поступает разрешающий сигнал с выхода элемента И 36. При этом с выхода элемента И 37 через триггер 40 на один из выходов элемента И 35 поступает поДтверждающий сигнал о включении всех каналов. На другие входы элемента И 35 поступают сигналы о включении других групп каналов. Источник электропитания по принятой програм" ме пуска -(включающий три стадии) переходит в режим стабилизации.

Если один иэ каналов (например, канал 1.2) не запускается, сигнал об исполнении команды на включение с выхода оптопары 25 в логический блок

34 не поступает, при этом команда на запуск других каналов 1.3-1 ° 5 не

30

5 159 выдается, и через промежуток времени, необходимый для пуска каналов блоков 43, триггер 40 переключается в другое. состояние, с выходов элемен- тов И 35, 36 через усилители 38,39 мощности выдается сигнал на блокиро1. ванне блоков 9.2-9.5 управления всех ведомых каналов, а с выхода триггера

40 через согласующий усилитель 41 выдается сигнал на отключение управляемых ключей ведущего и ведомых каналов данной группы каналов. Одновременйо через согласующий усилитель

42 выдается сигнал на включание других групп каналов и сигнал о неисправнос- ти в источнике электропитания, поступающий на внешние устройства (не показаны). При этом нагрузки всех групп каналов обесточиваются.

Повторный запуск источника электропитания осуществляется блоком 44.

В процессе работы источника электропитания при перегрузке по току в одном или нескольких каналах с датчика 11 тока через блок управления соответствующего канала выдается сигнал на закрытие регулирующего элемента 8. При этом на выходе оптопары блока контроля напряжения соответствующего канала пропадает сигнал о работе данного канала и через логический блок 34 и триггер 40 выдается команда на блокирование блоков управления, запирание управляемых ключей и выключение других групп каналов °

При превышении выходньм напряжением любого канала заданного значения (например,в случае обрыва обратной связи в канале) срабатывает один из датчиков 13.1-13.5 перенапряжений и включается защитный управляемый элемент 14 соответствующего канала. В результате сигнал олтопары данного канала не поступает в логический блок 34, что приводит к отключению. источника электропитания, как описано выше.

При пробое одного из регулирующих элементов 8,1-8.5 срабатывает один из датчиков 13.1-13.5 перенапряжения ,и включается соответствующий управляемый элемент 14.1-14 ° 5, что также

Г приводит. к отключению источника электропитания. Если повторное включение производится при вышедшем из строя регулирующем элементе, то во время пуска срабатывает датчик перенапря9847

Г р. — 4 жений и включается защитный управляемый элемент соответствующего канала. В результате сигнал об исполнении команды на включение не поступает в логический блок 34, и пуск последующих каналов прекращается. По истечении времени, задаваемого блоком

43, источник отключается.

При понижении входного йапряжения ниже заданного уровня стабили-. трон 31 ведущего канала 1.1 закрывается. При этом излучатель оптопары

12.1 обесточивается, блок 9. 1 управления блокируется, регулирующий элемент 8. 1 закрывается, нагрузка 15. 1 обесточивается и источник электропитания отключается.

При понк кении выодного напряжения в любом из каналов, например в канале 1.2, ниже заданного уровня ток через излучатель онтопары 26 этого канала снижается, ирекращается свечение излучателя, блок 18 контроля выходного напряжения не выдает сигнал о работоспособности данного канала в логический блок 34 и источник электропитания отключается, как описано вьппе.

При обрыве любой связи логического блока 34 с каналами источника электропитания или с другими группами каналов происходит отключение источника электропитания.

Таким образом, особенность работы мнргоканального источника электропитания, содержащего N групп каналов, состоит в том, что для обеспечения

его надежной работы и расширения области применения N логических блоков, каждый из которых содержит последовательно соединенные элементы

И количество К которых соответствуФ

Ф ет числу стадий пуска каналов в одной группе, бистабильный элемент, два согласующих усилителя, (К-1.) усилителей мощности обеспечивают как последовательное, так и одновременное включение каналов в любой комбинации, а также одновременное их выключение при неисправности любого из каналов, при незапрограммированной последовательности их включения, при неисправностях в линиях связи между каналами и логическими блоками.

Формула изобретения

Многоканальный источник электропитания,содержащий группу из P каналов и одного логического блока, соединенного с блоком повторного пуска, при этом каждый канал включает в себя выпрямитель, емкостный Фильтр, блок отключения напряжения сети,. выполненный на электронных управляемых ключах и соединенный с логическим блоком, датчик входного напряжения, вход которого подключен к выходу выпрямителя, блок, управления, соответствующие входы которого соединены с датчиком тока, с выходом выпрямите-, ля через оптроны и датчик входного напряжения, а выход соединен с управляющим входом регулирующего элемента, включенного между выпрямителем и выходными выводами, параллельно которым подсоединен блок контроля выходного напряжения, соединенный с логическим блоком, о т л и ч а— ю щ и й,с я тем, что, с целью повышения надежности работы и расширение области применения, введены

N-1 групп каналов, каждая из которых содержит Р каналов и соединенный с указанным блохом повторного пуска логический блок, состоящий из последовательно включенных элементов И, количество К которых равно числу стадий пуска каналов.в группе, бистабильного элемента, двух согласующих усилителей К-1 усилителей мощности, и имеющий В входов по числу блоков контроля выходного напряжения, 9847 8

N-1 входов и .К+1 выходов, причем выход каждого блока контроля выходного напряжения подключен к одному из первых входов элементов И, соответствующих данной стадии пуска в порядке их очередности, вторые входы элемента И, соответствующего первой стадии пуска, соединены с выходами первых из упомянутых согласующих усилителей остальных N-1 логических блоков, к выходу элемента И, соответствующего К-й стадии пуска, г

Ф подключен один из входов бистабиль- ного элемента, другой вход которого через блок установки исходного состояния подключен к блоку повторного пуска, выход бистабильного элемента соединен с третьим входом элемента И, соответствующего первой стадии пуска, и с входами согласующих усилителей, при этом выход первого согласующего усилителя подключен к входам электронных управляемых ключей вСех ка-, 25 налов данной группы, выход второго согласующего усилителя соединен с вторыми входами соответствующих первой стадии пуска элементов.И остальных N-1 логических блоков, а выход каждого элемента И, соответствующего предшествующей стадии пуска, кроме

К-го, подключен через усилитель мощ- . ности, соответствующий последующей стадии пуска, к оптронам соответствующих каналов. с

1599847

Составитель В. Костиков

Техред M.Ходанич Корректор О. Ципле

Редактор А.Маковская

Закаэ 3143 Тираж 654 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101