Источник вторичного электропитания

 

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания для различной радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является-повышение надежности путем ограничения выбросов напряжения на входных выводах. Источник вторичного электропитания содержит последовательно соединенные между входными и выходными выводами ограничительный элемент 5, емкостной фильтр 6 и преобразователь напряжения 7, а также ключевой элемент 8 и блок 9управления. В источнике реализуется работа ограничителя тока также в режиме ограничения напряжения и зависимость времени работы в режиме ограничения напряжения от уровня входного напряжения. В случае появления выбросов напряжения на входных выводах 1,2 ключевой элемент 8 разомкнут и на резисторе 5 создается паде ние напряжения от тока, протекающего от первичного источника питания. При этом напряжение, поступающее на конденсатор 6 и преобразователь 7, меньше на величину падения напряжения на резисторе 5 2 з.п.ф-лы, 3 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (l!) (s!)s G 05 Е 1/569, Н 02 Н 7/10

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721592/07 (22) 29.05.89 (46) 15.09.91. Бюл. ¹ 34 (72) А,Н.Якушкин, В.И,Кунаев и В,И,Хандогин (53) 621.316.722,1(088.8) (56) Баскин А.С, Источник питания с бестрансформаторным входом. Полупроводниковая электроника в технике связи/Под ред.

И.Ф.Николаевского. M.: Радио и связь, 1982, вып.22, с.173, рис.1.

Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Справочник под ред, Г.С,Найвельта. M,: Радио и связь, 1985, . с.403, рис,10.2д. (54) ИСТОЧНИК В ТО Р И Ч Н О ГО

ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания для различной радиоэлектронной аппаратуры, Целью изобретения является повышение надежности

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания и может быть использовано для питания различной радиоэлектронной аппаратуры, Целью изобретения является повышение надежности путем ограничения выбросов напряжения на входных выводах, На фиг,1 приведена функциональная схема источника вторичного электропитания; на фиг,2 и 3 — вариант выполнения блока управления.

Источник вторичного электропитания содержит последовательно соединенные между входными 1,2 и выходными 3,4 вывопутем ограничения выбросов напряжения на входных выводах, Источник вторичного электропитания содержит последовательно соединенные между входными и выходными выводами ограничительный элемент 5, емкостной фильтр 6 и преобразователь напряжения 7, а также ключевой элемент 8 и блок 9 управления, В источнике реализуется работа ограничителя тока также в режиме ограничения напряжения и зависимость времени работы в режиме ограничения напряжения от уровня входного напряжения.

В случае появления выбросов напряжения на входных выводах 1,2 ключевой элемечт 8 разомкнут и на резисторе 5 создается паде. ние напряжения от тока, протекающего от первичного источника питания. При этом напряжение, поступающее на конденсатор

6 и преобразователь 7, меньше на величину падения напряжения на резисторе 5. 2 з,п.ф-лы, 3 ил, дами ограничительный элемент — резистор

5, емкостной фильтр 6 и преобразователь 7 напряжения, а также ключевой элемент 8, соединенный управляющим входом с блоком 9 управления — с его выходом 10. Ключевой элемент 8 включен параллельно резистору 5, а первый вход 11 блока 9 управления соединен с дополнительным выходом

12 преобразователя 7 напряжения, Резистор 5 подключен к входным выводам 12 через выпрямитель 13. Кроме того. устройство содержит делитель 14 напряжения, источник 15 опорного напряжения и компаратор 16, Блок 9 управления имеет

1677704

45

55 второй вход 17, соединенный с выходом компарэтвра 16, Делитель 14 напряжения подключен K входным выводам 1,2 через выпрямитель 13, а входы компэратора 16 соединены с выходами соответственно делителя 14 напряжения и источника 15 опорного напряжения, Кроме того, блок 9 управления может содержать два логических элемента 2И-НЕ 18 и 19, инвертор 20 и преобразователь 21 уровня, выход которого использован B качестве выхода 10 блока 9 управления, Первый и второй входы элемента 18 использованы в качестве соответственчо первого 11 и второго 17 входов блока 9 управления, а выход соединен с первым входом элемента 19, второй вход которого соединен с первым входом элемента 18, а выход через инвертор 20 соединен с входом преобразователя 21 уровня.

Кроме того, блок 9 управления может содержать два логических элемента 2ИЛИНЕ 22,23 и преобразователь 24 уровня, выход которого использован в качестве выхода 10 блока 9 управления. Первые и второй входы элемента 22 использованы в качестве соответственно первого 11 и второго 17 входов блока 9 управления, а выход соединен с первым входом элемента 23, второй вход которого подключен к второму входу элемента 22, а выход соединен с входом преобразователя 24 уровня.

Преобразователь 7 напряжения может быть выполнен на любой из известных схем, например, по полумостовой схеме на транзисторах, и содержит трансформатор 25, имеющий первичную 26, вторичную 27 и дополнительную 28 обмотки, выпрямители

29 и 30, а также задающий генератор 31.

Задающий генератор 31 может быть выполнен, например, по двухтактной схеме с магнитными связями.

Источник 15 опорного напряжения подключен к входным выводам 1,2 через выпрямитель 13, Однако источник 15 может быть подключен и к преобразователю 7 напряжения, например, через выпрямитель 30 к дополнительной обмотке 28 трансформатора

25 преобразователя 7, Выпрямитель 13 необходим для подключения источника вторичного электропитания к первичному источнику напряжения переменного тока. При подключении его к первичному источнику напряжения постоянного тока выпрямитель 13 может отсутстB0BBTb.

Ключевой элемент 8 может быть выполнен на транзисторах, тиристорах. реле и других элементах.

Устройство работает следч о1пим образом.

При подключении входных выводов 1 и

2 к первичному источнику напряжения происходит заряд конденсатора 6 через резистор 5, При этом резистор 5 ограничивает броски тока через конденсатор 6. По мере заряда конденсатора 6 начинает работать преобразователь 7, Задающий генератор 31 вырабатывает управляющее напряжение прямоугольной формы, поступающее в противофазе на базы транзисторов полумостовой схемы. Транзисторы поочередно находятся в открытом и закрытом состоянии. При этом на первичной обмотке 26 трансформатора 25 наводится переменное напряжение, Трансформированное напряжение с Обмотки 27 через выпрямитель 29 поступает в нагрузку, подключаемую к выходным выводам 3 и 4. Напряжение с обмотки 28 через выпрямитель 30 поступает на выход 12 преобразователя 7 и на вход 11 блока управления. Одновременно напряжение с делителя 14 и с выхода источника 15 опорного напряжения поступает нэ входы компарэтора 16, В зависимости от соотношения напряжений на входах компарэтора 16 с его выхода на вход 17 блока 9 поступает сигнал логического "0" или логической "1". Если напряжение на входе компаратора 16, подключенном к делителю 14, превышает напряжение на другом входе, и на выходе компараторэ 16 присутствует сигнал логической 1, Делитель 14 рассчитывается таким образом, чтобы в отсутствии выбросов напряжения на входных выводах 1,2 напряжение на входе компаратора 16, подключенном к делителю 14, было меньше напряжения на другом входе, При этом на выходе компаратора 16 присутствует сигнал логического О. Соответственно при возникновении выбросов напряжения на входных выводах 1,2, превышающих заданный уровень, напряжение на входе компаратора 16, подключенном к делителю 14, превышает напряжение на другом входе и на выходе компаратора 16 формируется сигнал логической 1, На входе 11 блока 9 присутствует сиг нал логического О, когда преобразователь 7 не работает, и сигнал логической 1, когда произошел заряд конденсатора 6 до определенного уровня и начал работать преобразователь 7.

Если на обоих входах 11 и 17 блока 9, т.е, на входах элемента 18, присутствуют логические "0", то на выходе этого элемента имеется логическая "1".. Этот сигнал поступает на первый вход элемента 19 и совместно с логическим "0", присутствующим на втором входе элемента 19 дает на выходе

1677704 этого элемента логическую "1". поступающую на вход инвертора 20. На выходе инвертора 20 будет логический "О", а на входе преобразователя 21 уровня также присутствует логический "О".

Если на входе 11 блока 9 присутствует уровень логического "О", а на входе 17 блока

9 — уровень логической "1", то на первом и втором входе элемента 18 имеются уровни

"0" и "1" соответственно, При таких уровнях на выходе элемента 18 появляется логическая "1". Этот сигнал совместно с уровнем

"0" на другом входе элемента 19 дает на выходе этого элемента уровень "1", которая, поступая на вход инвертора 20, преобразу-. ется на выходе этого элемента в логический

"О". Таким образом на выходе преобразователя 21 уровня присутствует логический "О".

Если на входе 11 блока 9 имеется логическая "1", а на входе 17 этого же блока логический "О", то на входах элемента 18 также будут присутствовать логические "1" и "О". В результате этого на выходе элемента 1 присутствует логическая "!". которая, поступая на первый вход элемента 19, совместно с уровнем "1" на втором входе элемента 19 дает на выходе этого элемента логический "0". который поступает на вход инвертора 20. На выходе инвертора 20 появляется логическая "1". Таким образом, на входе и выходе преобразователя 2 1 уровня присутствует "1".

Если на входы 11 и 17 блока 9 поступают логические "1", то на выходах элемента 18 имеются логические "1". Б таком состоянии на выходе элемента 8 присутствует логический "О", который подается на первый вход элемента 19. На второй вход элемента 10 подана логическая "1" и в таком состоянии на выходе этого элемента присутствует логическая "1", Эта логическая "1" подается на вход инвертора 20 и на выходе инвертора 20 появляется логический "О", который подается на вход преобразователя 21 уровня. Таким образом, на выходе преобразователя

21 уровня присутствует логический "О".

Если на входах 11 и 17 блока.9 имеются уровни логического "О", то на входах элемента 22 также присутствуют уровни логического "О", На выходе элемента 22 в таком состоянии появляется логическая "1".

С выхода элемента 22 логическая "1" подается на второй вход элемента 23, на первом входе которого присутствует уровень "О", приходящий с второго входа элемента 22. В таком состоянии на выходе элемента 23 присутствует логический * 0".

Этот сигнал поступает на вход преобразователя уровня 24, на выходе которого устанавливается логический "О", Если на входе 11 блока 9 имеется уровень логического "О", а на входе 17 этого блока — логическая "1", то на первом и втором входах элемента 22 присутствуют соответственно логические "О" и "1". В таком состоянии на выходе элемента 22 устанавливается логический "О", который подается на второй вход элемента 23. На первом входе элемента 23 присутствует логическая "1", 10 На выходе элемента 23 устанавливается ло; гический "О", который подается на вход преобразователя 24 уровня, на входе которого устанавливается логический "О".

Если на вход 11 блока 9 поступает уровень логической "1", а на вход 17 — логический "О". то на первом и втором входах элемента 22 присутствуют соответственно уровни ".1" и "О", На выходе элемента 22 устанавливается уровень логического "О", который подается на второй вход элемента

23. На первом входе элемента 23 присутствует логический "О". На выходе элемента 23 устанавливается уровень логической "1", который подается на вход преобразователя 24 уровня. На выходе преобразователя 24 уровня устанавливается логическая "1".

Если на входы 11 и 17 блока 9 поданы уровни логических "1", то на входе элемента

22 присутствуют такие же уровни. В таком остоянии на выходе элемента 22 устанавливается логический "0", который подается на второй вход элемента 23, на первом входе которого присутствует логическая "1". На выходе элемента 23 устанавливается логический "О", который поступает на вход преобразователя 24 уровня. На выходе последнего устанавливается логический

"О".

Сигнал с выхода 10 блока 9, т.е. с выхода преобразователя 21 или 24 уровня, поступает на ключевой элемент 8, который при логической "1" на выходе 10 замыкается и шунтирует резистор 5.

Таким образом, в случае появления выбрасов напряжения на входных выводах 1.2 ключевой элемент 8 размыкается и «а резисторе 5 создается падение напряжения от тока, протекающего от первичного источника питания, При этом напряжение, поступающее на конденсатор 6 и преобразователь

7, меньше на величину падения напряжения на резисторе 5.

По сравнению с прототипом при выбросах напряжения на входных выводах 1,2 в данном устройстве повышается надежность. Причем для ограничения напряжения не требуется вводить дополнительные элементы в силовую цепь источника вторичного электропитания. Для этого используются ограничительный элемент 5 и ключевой эле1677704

Ъ мент 8, которые использовались в прототипе только в момент включения устройства.

Таким образом, в предложенном источнике вторичного электропитания повышается надежность путем ограничения выбросов напряжения на входных выводах без ухудшения массогабаритных показателей, Кроме того, уменьшается нестабильность выходного напряжения устройства.

Формула изобретения

1. Источник вторичного электропитания, содержащий последовательно соединенные между входными и выходными выводами ограничительный элемент, емкостной фильтр и преобразователь напряжения, ключевой элемент, соединенный управляющим входом с выходом блока управления, причем ключевой элемент включен параллельно ограничительному элементу, а первый вход блока управления соединен с дополнительным выходом преобразователя напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения выбросов напряжения на входных выводах, в него введены делитель напряжения, источник опорного напряжения и компаратор, а блок управления снабжен вторым входом, причем делитель напряжения подключен к входным выводам, а входы компаратора соединены с выходами соответственно делителя напряжения и источника опорного напряжения, при этом второй вход блока управления, формирующего на своем выходе сигнал, замыкающий ключевой элемент, только в том случае, когда на его первом входе присутствует сигнал, а на втором— отсутствует, соединен с выходом компара5 тора.

2. Источник по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блок управления содержит два логических элемента 2И-НЕ, инвертор и преобразователь уровня, выход которого

10 использован в качестве выхода блока управления, а первый и второй входы первого логического элемента 2И-НЕ использованы в качестве соответственно первого и второго входов блока управления, при этом выход

15 первого логического элемента 2И-НЕ соединен с первым входом второго логического элемента 2И-НЕ, второй. вход которого подключен к первому входу первого логического элемента 2И-НЕ, а выход через инвертор

20 соединен с входом преобразователя уровня.

3. Мсточникпоп.1, отличающийс я тем, что блок управления содержит два логических элемента 2ИЛИ-НЕ и преобра25 зователь уровня, выход которого использован в качестве выхода блока управления, а первый и второй входы первого логического элемента 2ИЛИ-НЕ использованы в качестве соответственно первого и второго входов

30 блока управления, при этом выход первого логического элемента 2ИЛИ-НЕ соединен с первым входом второго логического элемента 2ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к второму входу первого логического

35 элемента 2ИЛИ-НЕ. а выход соединен с входом преобразователя уровня.

1677704

Составитель А. Волкова

Редактор M. Васильева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Заказ 3115 Тираж Ф4У Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101