Электропитающее устройство Советский патент 1985 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике, к источникам питания, в частности к стабилизаторам нанряжения, и может быть использовано для защиты стабилизаторов и нагрузки (различных устройств автоматики и радиоаппаратуры) от повышения и понижения уровней выходных стабилизированных напряжений с одновременным отключением после них и индикацией неисправных каналов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременной индикации всех неисправных каналов, исключение ложного выключения устройства и включения индикации в случае изменения уровня вспомогательного стабилизированного напряжения за пределы допустимой величины, питаюшего блоки контроля, и повышение надежности устройства.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема устройства.

Устройство содержит силовой трансформатор 1, подключенный к входным силовым выводам через контакты реле 2, выпрямители 3 с фильтрами 4 и микроэлектронными стабилизаторами 5 напряжения с нагрузками 6 на выходе; вспомогательный источник питания, подключенный непосредственно к клеммам питающей сети и выполненный, например, на маломощном трансформаторе 7, выпрймителе 8, фильтре 9 и вспомогательном стабилизаторе 10 напряжения, блоки 11 контроля, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего транзисторного ключа 12, выход которого соединен с управляющщим электродом соответствующего тиристора 13, анод которого через индикаторный светодиод 14 и ограничительный резистор 15 подключен к входному положительному выводу вспомогательного стабилизатора напряжения 10

(Uex.-btn), к выходу которого (-f UBX.-pcn.)

подключены блоки контроля 11, электронный ключ 16, выполненный на транзисторе 17, коллектор которого через ограничительные резисторы 18 связан с управляющими входами микроэлектронных стабилизаторов 5 напряжения, база которого через ограничительный резистор 19 соединена с коллектором транзистора -20 исполнительного элемента 21 и с одним выводом управляющей обмотки реле 2, другой вывод которой соединен с входным положительным выводом вспомогательного напряжения (-fUex-bcn) через кнопку сброса 22, блок 23 управления, выход которого через разделительные диоды 24 подключен к выходам блоков 11 контроля и входам транзисторных ключей 12, один из входов блока управления связан с положительным входным выводом (-fUBx.j) одного из микроэлектронных стабилизаторов 5 напряжения, другой вход которого связан с входом электронного ключа 16, одним выводом управляющей обмотки реле 2 и коллектором транзистора 20 исполнительного элемента 21, база которого подключена к точке соединения катодов тирис торов 13. Блок управления 23 блоками контроля 11 состоит из релаксационного генератора 25 на однопереходном транзисторе 26 с времязадающей RC-цепочкой, состоящей из резистора 27, конденсатора 28 и трех транзисторных ключей, выполненных на транзисторах 29, 30 и 31. База транзисторного ключа 29 через последовательно соединенную цепочку, состоящую из стабилитрона 32 и резистора 33 подключена к выходному положительному выводу вспомогательного стабилизатора 10 напряжения

(+ ивъ1х-.-Е,сп ), а через последоватульную цепочку, состоящую из разделительного диода 34 и резистора 35 - к точке соединения положительного вывода аитающего напряжения релаксационного генератора 25, коллектора транзистора 30 и его нагрузки 36,

точка соединения коллектора транзистора 29 и его нагрузки 37, являющейся выходом блока 23 управления, через последовательную цепочку, состоящую из стабилитрона 38 и диода 39, подсоединена к базе «один

однопереходного транзистора 26 релаксационного генератора 25 и базе транзистора 30, эмиттер которого и отрицательный вывод питающего напряжения релаксационного генератора 25 через коллекторэмиттер транзистора 31 связаны с общей

входной шиной питающе напряжения,база транзистора 31 через стабилитрон 40 и резистор 41 подсоединена к первому входу блока 23 управления, а через стабилитрон 40 и разделительный диод 42 - к второ.му входу блока 23 управления, другие выводы

нагрузок 37 и 36 транзисторных ключей 29 и 30 подключены к положительному выводу вспомогательного стабилизатора 10 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При включении нацряжения питающей сети через замыкающие силовые контакты реле 2 на выходах микроэлектронных стабилизаторов 5 и вспомогательного стабилизатора 10 напряжения появляются и возрастают до своей номинальной величины. По цепи 36, 35 и 34, база-эмиттер транзистора 29 протекает ток. Транзистор 29 переходит в проводящее состояние и через разделительные диоды 24 шунтирует входы транзисторных ключей 12. Транзисторые ключи 12, тиристоры 13, транзисторы 17 и 20 находятся в выключенном состоянии. Входное напряжение UBX.J одного из микроэлектронных стабилизаторов 5 через

резистор 41 и стабилитрон 40 подается на базу транзистора 31, который переходит в проводящее состояние. При этом транзистор 30 находится в закрытом состояни.

так как низкий уровень напряжения на коллекторе открытого транзистора 29 не позволяет включиться стабилитрону 38. Релаксационный генератор 25 начинает свою работу. Через резисторы 36 и 27 происходит заряд конденсатора 28 и при достижении на нем уровня, равного порогу срабатывания однопереходного транзистора 26, последний выдает одиночный импульс на базу транзистора 30. Транзистор 30 открывается, что приводит к закрыванию транзистора 29. Напряжение на коллекторе транзистора 29 повышается, стабилитрон 38 включается, и по цепи 37, 38 и 39 протекает базовый ток транзистора 30, удерживая его во включенном состоянии. Включение транзистора 30 приводит к прекращению работы релаксационного генератора 25 и установке на коллекторе транзистора 29 уровня напряжен-ия, равного

U29 U58 +Из9 -f иго +из1 , где U29, Ujg, Uj9 , изо и Uai - напряжения на коллекторе-эмиттере транзистора 29, стабилитроне 38, разделительном диоде 39, базе-эмиттере транзистора 30 и коллектореэмиттере транзистора 31 соответственно.

Высокий уровень напряжения на коллекторе транзистора приводит к выключению разделительных диодов 24. Шунтирование входов транзисторных ключей 12 транзистором 29 прекращается.

Время задержки включения транзисторных ключей 12 по отнощению к .моменту подачи входного напряжения на микроэлектронные стабилизаторы 5 определяется по формуле

Т (R JS + R 2т ) - гз 1 п -j-r. где Rje, и Сзе - номинальные значения резисторов 36 и 27 и конденсатора 28 соответственно; п - коэффициент передачи (внутренний параметр) однопереходного транзистора 26.

При изменении уровня выходного напряжения одного или нескольких микроэлектронных стабилизаторов 5 напряжения за пределы допустимой величины срабатывают один или несколько блоков контроля 11, что приводит к включению одного или нескольких транзисторных ключей 12, одного или нескольких тиристоров 13 соответственно. В результате этого включаются .соответствующие индикаторные светодиоды 14, указывающие неисправные каналы. Одновременно происходит включение транзистора 20 исполнительного элемента 21 и транзистора 17 электронного ключа 16. Включение электронного ключа 16 приводит к тому, что положительное напряжение L4:i.вел.через ограничительные резисторы 18 одновременно подается на управляющие входы микроэлектронны.х стаби,лизаторов 5. В результате этого все микроэлектронные стабилизаторы напряжения одновременно отключаются. Управляющая обмотка реле 2 оказывается под напряжением, равным разности напряжений Ивх-.-асп. и падению напряжения на коллекторе-эмиттере транзистора 20. Реле 2 срабатывает, его силовые контакты отключают питающую сеть от силового трансформатора 1. При отключении по первичной сети трансформатора 1 со ответствующие светодиоды 14 остаются во включенном состоянии, осуществляя индикацию неисправных каналов.

При повыщении уровня вспомогательного стабилизированного напряжения ивых.ьал. за пределы допустимой величины происходит включение стабилитрона 32, что приводит к протеканию базового тока транзистора 29 по цепи 33, 32 и 29. Открывание транзистора 29 приводит к закрыванию транзистора 30 и ип-нтированию входов транзисторных ключей 12. При этом ложное срабатывание блоков контроля не приводит к выключению устройства и включению индикаторных светодиодов.

При понижении уровня вспомогательного стабилизированного напряжения за пределы допустимой величины происходит выключение стабилитрона 38 и прекращение протекания базового тока через транзистор 30. Теранзистор 30 закрывается, а транзистор 29 переходит в проводящее состояние, не позволяя включиться транзисторным ключам 12. Ложное срабатывание блоков контроля не приводит к выключению устройства и включению индикаторных светодиодов.

В предложенном устройстве в случае одновременной неисправности нескольких стабилизированных каналов происходит их выключение с индикацией всех неисправных каналов; ложное срабатывание блоков контроля вследствие изменения уровня вспомогательного стабилизированного напряжения за пределы допустимой величины не приводит к отключению исправных стабилизированных каналов и включению индикаторных светодиодов.

Таким образом, полная информация у оператора о наличии всех неисправных кана.тов 1 исключение ложного выключения устройства приводит к существенному повышению надежности.

ю

ЭЛЕКТРОПИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее силовой трансформатор, подключенный к питающей сети через контакты реле, по меньщей мере два выпрямителя с фильтрами и микроэлектронными стабилизаторами напряжения, вспомогательный источник питания, по меньшей мере два блока контроля, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего транзисторного ключа, выход которого соединен с управляющим электродом соответствующего тиристора, анод которого через индикаторный светодиод и ограничительный резистор подключен к входному положительному выводу , вспомогательного стабилизатора напряжения, к выходу которого подключены блоки контроля, электронный ключ, выход которого через ограничительные резисторы с управляющими входами микроэлектронных стабилизаторов напряжения, а вход соединен с коллектором транзистора исполнительного элемента и с одним выводом управляющей обмотки реле, другой вывод которой соединен с входным положительным выводом вспомогательного стабилизатора напряжения, кнопку сброса, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности устройства, в него введен блок управления блоками контроля, выход которого через разделительные диоды подключен к выходам блоков контроля и входам транзисторных ключей, один из входов блока управления связан с входным положительным выводом одного из микроэлектронных стабилизаторов напряжения, другой вход которого связан с входом электронного ключа, одним выводом управляющей обмотки реле и коллектором транзистора исполнительного элемента, база которого подключена к точке соединения катодов тиристоров, причем блок управления блоками контроля состоит из релаксационного генератора на однопереходном транзисторе и трех транзисторных ключей, база первого из которых через последовательно соединенную цепочку, состоящую из первого стабилитрона и первого резистора, подключена к выходному положительному выводу вспомогательного стабилизатора напряжения, а через последовательную цепочку, состоящую из первого разделительного диода и второго резистора - к точке соединения положительного вывода питающего напряжения релаксационного генератора, коллектора второго транзисторного ключа и его нагрузки, точка соединения коллектора первого транзисторного ключа и его нагрузки, являющейся выходом блока управления, через последовательную цепочку, состоящую из второго билитрона и второго диода, подсоединена к базе «один однопереходного транзистора релаксационного генератора и базе второ00 го транзисторного ключа, эмиттер которого со и отрицательный вывод питающего напря4;: жения релаксационного генератора через коллектор-эмиттер третьего транзисторного ключа связаны с общей входной щиной питающего напряжения, база третьего транзисторного ключа через третий стабилитрон и третий резистор подсоединена к первому входу блока управления, а через третий стабилитрон и третий разделительный диод - к второму входу блока управления, другие выводы нагрузок первого и второго транзисторных ключей подключены к положительному выводу вспомогательного стабилитрона напряжения.