Программируемый источник питания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в контрольно-измерительном оборудовании в качестве режимных источников при испытаниях полупроводниковых приборов и микросхем. Цель - повышение надежности путем обеспечения защиты потребителя от перенапряжения на выходе, возникающего в результате сбоев или ошибок при программировании . По программе с блока 3 программного управления устанавливается режим постоянного напряжения блоком 5 или тока блоком 8 выбора режима или устанавливается режим нагрузки блоком 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки и блоком 2 цифроаналогового преобразователя . Происходит также опрос результата сравнения блоком 9 сравнения. В случае совпадения кода с блока 5 задания напряжения и с блока 1 стабилизированного напряжения включается соответствующий стабилизатор блока 1. Напряжения с включенных стабилизаторов через коммутатор блока 1 поступают на его выход. В случае неисправности блока 1 или в случае сбоев или ошибок при программировании на один вход порогового элемента 10с выхода блока 12 анализа выдается напряжение, величина которого оказывается меньше напряжения на его втором входе. В результате с выхода порогового элемента выдается сигнал на отключение блока 1. На выходе выходного коммутатора напряжение отсутствует. 2 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 05 F 1/577, 1/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фигЛ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 788085 (21) 4773761/07 (22) 25.12,89 (46) 23.03,92. Бюл. М 11 (71) Свердловский завод автоматики Научно-производственного объединения автоматики (72) И.Г, Ребрин, 3.В. Лемш и Б.А. Ануфриев (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 788085, кл. G 05 F 1/10, 1979. (54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в контрольно-измерительном оборудовании в качестве режимных источников при испытаниях полупроводниковых приборов и микросхем.

Цель — повышение надежности путем обеспечения защиты потребителя от перенапряжения на выходе, возникающего в результате сбоев или ошибок при программировании. По программе с блока 3 проSU 1721597A2 граммного управления устанавливается режим постоянного напряжения блоком 5 или тока блоком 8 выбора режима или устанавливается режим нагрузки блоком 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки и блоком 2 цифроаналогового преобразователя, Происходит также опрос результата сравнения блоком 9 сравнения. В случае совпадения кода с блока 5 задания напряжения и с блока 1 стабилизированного напряжения включается соответствующий стабилизатор блока 1. Напряжения с включенных стабилизаторов через коммутатор блока 1 поступают на его выход. В случае неисправности блока 1 или в случае сбоев или ошибок при программировании на один вход порогового элемента 10 с выхода блока

12 анализа выдается напряжение, величина которого оказывается меньше напряжения на его втором входе. В результате с выхода порогового элемента выдается сигнал на отключение блока 1. На выходе выходного коммутатора напряжение отсутствует.

2 ил, 1721597

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может найти применение в устройствах автоматики, вычислительных устройствах, радиоустройствах, а также может быть использовано в контрольно-измерительном оборудовании .в качестве режимных источников при испытаниях полупроводниковых приборов и микросхем, и является усовершенствованием известного программируемого источника по авт. св. hh 788085.

Одним из путей защиты потребителя от перенапряжений, возникающих на выходе программируемого источника питания, является ограничение выходного напряжения на максимально допустимом для данного потребителя уровне в случае сбоев или оши.бок при программировании.

Известный программируемый источник питания содержит блок стабилизированных напряжений, первые выходы которого подключены к первым входам цифроаналогового преобразователя, блок программного управления, выходной коммутатор; блок задания стабилизированных напряжений, блок определения уровня защиты, блок выбора и формирования оптимальной нагрузки, блок выбора режима, блок сравнения, пороговый элемент, коммутатор уровня защиты, входы которого соединены с выходами блока определения уровня защиты, выходы коммутатора уровня защиты соединены с первыми входами порогового элемента, вторые входы которого подключены к первым выходам блока задания стабилизированных напряжений. выход порогового элемента соединен с первым входом блока программного управления .и одним из входов выходного коммутатора, входы блока определения уровня защиты соединены с входами блока стабилизированных напряжений, выходами блока задания стабилизированных напряжений и первыми входами блока сравнения, вторые входы которого подключены к вторым выходам блока стабилизированных напряжений, выход блока сравнения соединен с вторым входом блока программного управления, выходы которого соответственно соединены с входами блока задания стабилизированных напряжений, блока выбора и формирования оптимальной нагрузки и блока выбора режима, выходы которого подсоединены к первым входам выходного коммутатора. вторые входы которого соединены с выходами цифроаналогового преобразователя, третьи входы выходного коммутатора соединены с первыми выходами блока стабилизированных напряжений, другие входы цифроаналогового преобразователя соединены с

15 выходами блока выбора и формирования оптимальной нагрузки, В указанном программируемом источнике питания осуществляется аппаратурный контроль величины стабилизированного напряжения, поступающего на выход, начиная от устройств ввода информации вплоть до исполнительных устройств, введение адаптивно изменяемой в зависимости от выходного напряжения защиты, а также подключение стабилизированного питания к потребителю после контроля позволяет предохранить цепи и элементы в подключаемом объекте от повреждения.

Однако в случае ошибок при программировании или сбоях в блок стабилизированных напряжений и в блок определения уровня защиты с блока программного уп20 равления может поступить неправильная информация, в результате чего на выходе. программируемого источника может появиться напряжение недопустимого уровня, в результате чего возможен выход из строя

25 потребителя.

Целью изобретения является обеспечение защиты потребителя от перенапряжения на выходе программируемого источника, возникающего в результате сбо30 ев или ошибок при программировании, Поставленная цель достигается тем, что в программируемый источник, содержащий блок стабилизированных напряжений, первые выходы которого подключены к первым

35 входам цифроаналогового преобразователя, блок программного управления, выходной коммутатор, блок задания стабилизированных напряжений, блок определения уровня защиты, блок выбора и

40 формирования оптимальной нагрузки, блок выбора режима, блок сравнения, коммутатор уровня защиты, пороговый элемент, вторые входы которого подключены к первым выходам блока стабилизированных напря45 жений, а выход — к второму входу блока стабилизированных напряжений и. к первому входу блока программного управления, коммутатор уровня защиты, входы которого соединены с выходами блока определения

50 уровня защиты, вход которого соединен с выходами блока стабилизированных напряжений, выходами блока задания стабилизированных напряжений и первыми входами блока сравнения, вторые входы которого

55 подключены к вторым выходам блока стабилизированных напряжений, выход блока сравнения соединен с вторым входом блока программного управления, выходы которого соответственно соединены с входами блока задания напряжений, блока выбора и

1721597 формирования оптимальной нагрузки и блока выбора режима, выходы блока выбора режима подсоединены к первым входам выходного коммутатора, вторые входы которого соединены с выходами цифроаналогового преобразователя, третьи входы выходного коммутатора соединены с первыми выходами блока стабилизированных напряжений, другие входы цифроаналогового преобразователя соединены с выходами блока выбора и формирования оптимальной нагрузки, введены дополнительно программатор, преобразователь сопротивления в напряжение, блок анализа, выход которого подключен к первому входу порогового элемента, первый вход — к выходу коммутатора уровня защиты, а второй вход соединен с выходом преобразователя сопротивления в напряжение, входы которого подключены к программатору.

В известном программируемом источнике питания адаптивно изменяемая защита от превышения выходного напряжения обеспечивает защиту преобразователя при неисправности блока стабилизированных напряжений, а в случае сбоев или ошибок при программировании нет защиты, которая защитила бы потребителя от недопустимого уровня выходного напряжения.

Введенные в программируемый источник "питания программатор, преобразователь сопротивления в напряжение, блок анализа позволяют в случае сбоев или ошибок при программировании, вызывающих на выходе блока стабилизированных напряжений напряжение недопустимого для потребителя уровня выдать на вход порогового элемента напряжение, величина которого меньше напряжения с выхода блока стабилизированных напряжений, в результате. чего на выходе порогового элемента появится сигнал, который выключает стабилизаторы напряжений и выдает сигнал об аварийной ситуации в блок программного управления.

Введение дополнительно программатора, преобразователя сопротивления в напряжение, блока анализа в случае сбоев или ошибок при программировании позволяет защитить потребитель от превышения напряжения, На фиг;1 представлена блок-схема программируемого источника питания: на фиг. 2 — функциональная схема блока анализа.

Программируемый источник питания состоит из блока 1 стабилизированных напряжений, первые выходы которого подключены к первым входам цифроанаJloloBofo преобразователя 2, блока 3 программного управления, выходного коммутатора 4, блока 5 задания стабилизированных напряжений, блока 6 определения уровня защиты, блока 7 выбора и формирования

5 оптимальной нагрузки, блока 8 выбора режима, блока 9 сравнения, порогового элемента 10, вторые входь| которого подключены к первым выходам блока 1 стабилизированных напряжений, а выход — к

10 второму входу блока 1 стабилизированных напряжений и к первому входу блока 3 программного управления, коммутатора 11 уровня защиты, входы которого соединены с выходами блока 6 определения уровня за15 щиты, вход которого соединен с входами блока 1 стабилизированных напряжений, выходами блока 5 задания стабилизированных напряжений и первыми входами блока

9 сравнения, вторые входы которого под20 ключены к вторым выходам блока 1 стабилизированных напряжений, выход блока 9 сравнения соединен с вторым входом блока

3 программного управления, выходы которого соответственно соединены с входами

25 блока 5 задания напряжений, блока 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки и блока 8 выбора режима, выходы блока 8 выбора режима подсоединены к первым входам выходного коммутатора 4, вторые

30 входы которого соединены с выходами цифроаналогового преобразователя 2, третьи входы выходного коммутатора 4 соединены с первыми выходами блока 1 стабилизированных напряжений, другие входы цифроа35 налогового преобразователя 2 соединены с выходами блока 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки, программатора 12, преобразователя 13 сопротивления в напряжение, блока 14 анализа, выход которо40 го подключен к первому входу порогового элемента 10, первый вход — к выходу коммутатора уровня защиты, а второй вход соединен с выходом преобразователя 13 сопротивления в напряжение, входы кото45 рого подключены к выходу программатора

12. Причем блок 14 анализа (фиг. 2) состоит из коммутатора 15, элемента НЕ 16. схемы

17 сравнения, прямой вход которой подключен к первому входу коммутатора 15 и

50 второму входу схемы 14 анализа, инвертирующий вход соединен с третьим входом коммутатора 15 и первым входом блока 14 анализа, а выход соединен с вторым входом коммутатора 15 и через элемент НЕ 16 с

55 четвертым входом коммутатора 15.

Преобразователь сопротивления в напряжение может представлять собой генератор стабильного тока, величина которого обратно пропорциональна сопротивлению программатора 12 и преобразователя тока в

1721597

45

55 напряжение Овых, величина которого пропорциональна току генератора стабильного тока.

Программируемый источник питания работает следующим образом.

Из блока 3 программного управления на вход блока 5 задания стабилизированных напряжений поступает код напряжения, требуемого для питания потребителя, Код напряжения запоминается в буферном и основном регистрах блока задания стабилизированных напряжений и включает соответствующие стабилизаторы блока 1 стабилизированных напряжений. Сигналы о включении соответствующих стабилизаторов поступают на один из входов блока 9 сравнения, на другие входы которого подается код с выхода блока 5 задания стабилизированных напряжений.

Блок 3 программного управления производит опрос результата сравнения, и при сравнении кодов можно сделать вывод о правильности включения требуемого напряжения в блоке 1 стабилизированных напряжений, а в случае несовпадения кодов можно определить неисправный стабилизатор, Выходы включенных стабилизаторов последовательно соединяются входным коммутатором блока 1 стабилизированных напряжений и поступают на его выход. Одновременно код напряжения с выхода блока

5 задания стабилизированных напряжений поступает в блок 6 определения уровня защиты, где устанавливается взаимно однозначное соответствие уровня защиты и кода напряжений и вырабатывается сигнал. который через коммутатор 11 уровня защиты устанавливает на входе 1 блока анализа напряжение U1. В случае, если на входе 1 блока 14 анализа величина напряжения 01 не превышает величины напряжения U2 на входе 2 блока 14 анализа, с выхода схемы 17 сравнения выдается сигнал логического нуля, в результате чего сигнал логической единицы со схемы НЕ 16 разрешает прохождение сигнала 01 через коммутатор

15 на выход блока 14 анализа и, наоборот, в случае сбоев или ошибок при программировании на выход блока 14 анализа проходит напряжение U2, величина которого является максимально допустимой для данного потребителя и устанавливается конкретно для него программатором 12, который изменяется одновременно со сменой потребителя.

Сигнал с выхода блока 14 анализа поступает на первый вход порогового элемента 10. В случае неисправности в блоке 1 стабилиэированных напряжений или в случае сбоев или ошибок при программировании, в результате которых напряжение на выходе

40 блока стабилизированных напряжений.превысит опорный уровень с выхода блока 14 анализа, на выходе порогового элемента 10 появится сигнал, который выключает стабилизаторы напряжения в блоке 1 стабилизированных напряжений и поступает в блок 3 программного управления, сигнализируя об аварийной ситуации.

Если исправны стабилизаторы в блоке 1 стабилизированных напряжений и нет сбоев или ошибок при программировании, в блоке 8 выбора режимов устанавливается режим источника напряжения, включаются соответствующие исполнительные элементы в выходном коммутаторе 4 и заданное напряжение поступает к потребителю, При работе устройства в режиме источника тока необходимое напряжение устанавливается аналогично описанному.

Требуемый ток получается при последовательном включении в цепь источника оптимальной нагрузки.

По программе блоку 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки задается код величины требуемой нагрузки, который запоминается в его буферном и основном регистрах и поступает на цифроаналоговый преобразователь 2, где преобразуется в сопротивление оптимальной величины для получения заданного тока. В блоке 8 выбора режимов устанавливается режим источника тока, в выходном коммутаторе 4 включаются соответствующие исполнительные элементы, включая оптимальную нагрузку в последовательную цепь источника напряжения, на выходе устройства появляется ток заданной величины.

При работе устройства в режиме источника нагрузки в блоке 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки по программе устанавливается код величины требуемой нагрузки, который поступает на цифроаналоговый преобразователь 2, где преобразуется в заданную величину нагрузки, В блоке 8 выбора режимов устанавливается режим источника нагрузки, в выходном коммутаторе 4 включаются соответствующие этому. режиму исполнительные элементы и требуемая нагрузка подключается к потребителю.

Таким образом, с введением программатора, преобразователя сопротивления в напряжение, узла анализа обеспечивается защита потребителя от перенапряжения на выходе программируемого источника, возникающего в результате сбоев или ошибок . при программировании.

Данный эффект нельзя получить использованием известных устройств, так как осуществляя адаптивно изменяемую защи10

1721597

Формула изобретения

Программируемый источник питания по а вт. св. М 788085, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем

Составитель 3.Лемш

Техред М.Моргентал

Корректор М.Максимишинец

Редактор Н.Гунько

Заказ 953 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ту от неисправности блока стабилизированных напряжений в зависимости от выходного программируемого напряжения, они не осуществляют защиту в случае сбоев или ошибок при программировании, вызывающих превышение допустимого уровня напряжения для конкретного потребителя. обеспечения защиты потребителя от перенапряжения на выходе, возникающего в результате сбоев или ошибок при программировании, в него введены программатор, 5 преобразователь сопротивления в напряжение, блок анализа, выход которого подключен к первому входу порогового элемента, первый вход — к выходу коммутатора уровня защиты, а второй вход соединен с выходом

10 преобразователя сопротивления в напряжение, входы которого подключены к выходу программатора,