Устройство нагружения для проверки источников питания Советский патент 1986 года по МПК G01R31/40 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для контроля источников питания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения защиты от выхода из строя и работы во всем ди пазоне выходных напряжений проверяемого источника питания. На чертеже приведена схема устро ства. Устройство содержит первый 1, вт рой 2, третий 3 нагрузочные транзисторы, первую входную клемму 4, пер вый 5, второй 6 и третий 7 токоурав нивающие резисторы, компенсационньй источник 8 постоянного напряжения, вторую входную клемму 9, сумматор 10, первьм элемент 11 сравнения, блок 12 задания режима нагружения, резистивньм делитель 13, согласующи транзистор 14, второй элемент 15 сравнения, ограничивающий резистор Сумматор 10 содержит первый 17, второй 18 и третий 19 суммирующие резисторы, усилитель 20, резистор 2 обратной связи. Резистивный делитель 13 содержит нагрузочньй 22 и ограничивающий 23 резисторы. Элемент 15 сравнения содержит диф ференциальньш усилитель 24, первый 25 и второй 26 резисторы. Источник 27 опорного напряжения содержит постоянный 28 и переменный 29 резисторы, стабилитрон 30. Выходной транзистор 31, токозадающий резистор 32 и диод 33 образу ют ключ 34. Первый 1, второй 2 и третий 3 нагрузочные транзисторы соединены коллекторами с первой входной клеммой 4 устройства, базами - с первым выводом ограничивающего резистора 16 и с эмиттером согласующего транзистора 14, соединенного коллектором с шиной питания устройства, базой с вторым выводом ограничивающего резистора 16. Первый элемент 11 сравнения соединен первым входом с выходом блока 12 задания режима нагружения, соединенного входом с первым входом сумматора 10 и с первыми выводами первого 5, второго 6 и третье го 7 токоуравнивающих резисторов, вторые выводы которых соединены соответственно с эмиттерами первого 1 второго 2 и третьего 3 нагрузочных транзисторов и соответственно с вторым, третьим и четвертым входами сумматора 10, соединенного выходом с вторым входом первого элемента 11 сравнения. Первый вход второго элемента 15 сравнения соединен с первой входной клеммой 4 устройства, выход - с первым входом ключа 34, соединенного вторым входом с первым выводом первого токоуравнивающего резистора 5 непосредственно, а через компенсационный источник 8 постоянного напряжения с второй входной клеммой 9 устройства. Выход ключа 34 соединен с первьм входом резистивного делителя 13, второй вход которого соединен с выходом первого элемента 11 сравнения. Второй вход второго элемента 15 сравнения соединен с выходом источника 27 опорного напряжения, выход резистивного делителя 13 соединен с базой согласующего транзистора 14. В сумматоре 10 усилитель 20 соединен выходом с выходом сумматора 10 и с первым выводом резистора 21 обратной связи, соединенного вторым выводом с входом усилителя 20 и с первыми выводами первого 17, второго 18 и третьего 19 суммирующих резисторов, соединенных вторыми выводами соответственно с вторым, третьим и четвертым входами сумматора 10, первьш вход которого соединен с общим выводом усилителя 20. В резистивном делителе 13 ограничивающий резистор 23 соединен первым выводом с вторым входом резистивного делителя 13, первый вход которого соединен с вторым выводом ограничивающего резистора 23 и с первым выводом нагрузочного резистора 22, соединенного вторым выводом с выходом резистивного делителя 13. Во втором элементе 15 сравнения ифференциальный усилитель 24 соеинен первым входом через первый деительный резистор 25 с первым вхоом второго элемента 15 сравнения, ерез второй делительный резистор 6 - с общей шиной устройства, вторым ходом - с вторым входом второго элеента .15 .сравнения, выходом - с выхоом второго элемента 15 сравнения. В источнике 27 опорного напряжеия постоянный резистор 28 соединен первым выводом с шиной питания устройства, вторым выводом с первым выводом переменного резистора 29 и катодом стабилитрона 30, соединенно анодом с общей шиной устройства и вторым выводом переменного резистор 29, соединенного третьим выводом с выходом источника 27 опорного напряжения . В ключе 34 выходной транзистор 3 соединен коллектором с выходом ключа 34, базой через токозадающий резистор 32 - с первым входом ключа 34, базой - с катодом диода 33, сое диненного анодом с эмиттером выходнего транзистора 31 и с вторым вход ключа 34. Устройство нагружения работает следующим образом. Проверяемый источник питания под ключается к входным клеммам 4 и 9, с блока 12 задается требуемый режим нагружения, т.е. определенная величина тока I, потребляемая от прове ряемого источника, с источника 27 опорное напряжение U Uд где Ug, - номинальное выходное напряжение проверяемого источника пит ния, Ug, - максимально допустима величина нестабильности выходного н пряжения проверяемого источника пит ния при нагружении его по току пред лагаемым устройством. Если проверяемьй источник исправен и включен, его напряжение превы шает напряжение с выхода опорного источника 27, элемент 15 сравнения вьщает напряжение, закрывающее ключ 34. При этом на втором входе элемента 11 сравнения действует выходнее напряжение сумматора 10 и К R( 12+15), П) где К - коэффициент передачи сум. матора 10; R - сопротивление токоуравнивающих резисторов 5-7, I, ..Ij, Ij-токи через транзисторы 1-3 , соответственно. Поскольку I I +Ij+Ij и U K-R-I, то напряжение на втором входе элемента 11 сравнения пропорционально величине тока, потребляемого от про веряемого источника питания. При от клонении тока нагружения от заданно величины на выходе элемента 11 срав нения появляется сигнал, воздейству ющий на нагрузочные транзисторы 1-3 через согласующий транзистор 14 так что величина указанного отклонения стремится к нулю. Резистор 16 обеспечивает необходимый режим работы транзистора 14. Если же проверяемый источник неисправен или неправильно отрегулирован так, что его выходное напряжение меньше величины и,. - uUg , то нанапряжение с выхода источника 27 опорного напряжения превышает напряжение на входной клемме 4, и дополнительньй элемент 15 сравнения выдает напряжение, открывающее ключ 34.Средняя точка резистивного делителя 13 оказывается соединенной с клеммой - компенсационного источника 8, транзисторы 1-3 и 14, включенные по схеме эмиттерного повторителя, закрываются. Ток через устройство нагружения не течет, ток нагрузки проверяемого источника становится равным, нулю. Этим предотвращается возможность выхода из строя проверяемого источника из-за токовых перегрузок. Если проверяемый источник состоит из двух последовательно включенных источников питания, появляется возможность включения их в любой временной последовательности с целью поиска неисправностей в проверяемых источниках питания. Напряжение между общей точкой резисторов 5-7 и клеммой 4 и.-5,6,, Ue - вы, . (2) где Ug - напряжение источника 8; и„ - выходное напряжение проверяемого источника питания. Так как напряжение коллектор эмиттер И нагрузочных транзисторов 1-3 примерно равно напряжению U.j (падением напряжения на резисторах 5-7 можно пренебречь), то из выражения (2) вытекает, что и. при сколь угодно малом напряжении 11, можно выбрать величину напряжения IL , обеспечивающую работу нагрузочных транзисторов 1-3 в линейном режиме, т.е. рабочая точка этих транзисторов всегда на линейном участке вольт-амперной характеристики . Сумматор 10 обеспечивает суммирование с помощью суммирующих резисторов 17-19 токов 1 , Ly, Ig на входе усилителя 20, имеющего резистор 21 обратной связи. Резистивный делитель 13 с помощью ограничивающего резистора 23 задает ток базы транзистора 14. Ре

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для контроля источников питания. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей, достигается за счет обеспечения защиты устройства от выхода из строя и работы во всем диапазоне выходных напряжений проверяемого источника питания. Для этого в устройство введены компенсационньй источник 8 постоянного напряжения, делитель 13 на резисторах 22 и 23, элемент 15 сравнения, источник 27 опорного напряжения, ключ 34. На чертеже.также показаны: нагрузочные транзисторы 1-3, входные клеммы 4 и 9, токоуправляющие резисторы 5-7, сумматор 10, элемент 11 сравнения, блок 12 задания режима нагружения, согласующий транзистор 14, резисторы 25 и 26, 16-19, усилитель 20, резистор 21 обратной связи, постоянньй 28 и пеi ременный 29 резисторы, стабилитрон 30. Ключ 34 содержит выходной тран(Л зистор 31, токозадающий,резистор 32 и диод 33. 2 з.п. 1 ил.