Устройство электропитания Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 H02H7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных элекронных устройств, в частности устройств приема и передачи дискретной информации.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства электропитания; на фиг. 2- принципиальная электрическая схема отдельных узлов устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит выпрямитель 1 с фильтром, выход которого подключен к усилителю 2 мощности (может быть выполнен по мостовой, полумостовой, двухтактной и однотактной схемам) и к входу-. щим выводом узла 3 начального пуска, выход которогоданного узла,

соединен с питающими выводами узла 4 управления (в него входит усилитель постоянного тока, задающий генератор и модулятор длительности импульсов),согласуючены к транзисторам усилителя 2 мощности, т. е. к его управляющему входу. Ключевой узел 7 состоит, из транзистора 19, первого резистора 20, включен- 5 ного в его коллекторную цепь, диода 21, подключенного анодом к выводу резистора 20, являющегося выходом данного узла (катод диода 21 является блокирующим входом данного узла), второго резистора 22, подключенного параллельно эмиттерному переходу транзистора 19, и третьего резистора 23, включенного в базовую цепь транзистором 19. Коллектор и эмиттер транзистора 19 и вывод базового резистора 23 являются соответственно управляющим выходом, питаю- и управляющим входом

10

Узел 8 контроля уровня напряжения дополнительного источника 6 питания состоит из триггера Шмидта 24, выход которого является выходом данного узла, стабилиш,его узла 5, с выходом дополнительного ис- 20 трона 25, катод которого является входом точника 6 питания и с питающим выво- данного узла, а анод подключен к дом ключевого узла 7. Вход дополнительного источника 6 питания соединен с дополнительным выходом усилителя 2 мощносрезистивному делителю напряжения на резисторах 26 и 27, другой вывод которого соединен с общей щиной, а средний ти. Выход узла 4 подключен к блокирую-вывод - с входом триггера 24.

щему входу ключевого узла 7, выход ко-Узел 10 контроля выходного напряжения

торого соединен с входом согласующего состоит из ограничительного резистора 28, узла 5, выход которого подключен к уп- включенного последовательно со свето- равляющему входу усилителя 2 мощности. излучателем 29 диодного оптрона 30, при Вход узла 8 контроля уровня напряжения этом входом данного узла являются выводы дополнительного источника 6 питания под- Q резистора 28 и светоизлучателя 29, а выключен к выходу последнего, а его выход - ходом - оптический канал оптрона 30. к управляющему входу ключевого узла 7.Узел 11 включения состоит из фотоДатчик перегрузки усилителя 2 MOHIHOCTH приемников 31 и 32 оптрона 30 (может через его тактовый выход подключен к вхо- быть использован один фотоприемник), кон- ду узла 9 ограничения тока. Основной денсатора 33, триггера Шмидта 34, ограничи- (силовой) выход усилителя 2 мощности 5 тельного резистора 35 и логического инвер- соединен с входом узла 10 контроля вы- тора 36. Фотоприемники 31 и 32 вклю- ходного напряжения и с первым входомчены на входе триггера 34 через конденузла 4 управления, второй вход которо- сатор 33, при этом к выводу последнего соединен с выходом узла 11 включе- го и одному из входов триггера 34 под- ния, а третий - с выходом узла 9 ог-ключены резистор 35, другой вывод которораничения тока. Управляющий выход ключе- 40 го является установочным входом данного вого узла 7 соединен с установочным вхо- узла, входом которого является оптический

канал оптрона 30. Выход триггера 34 через инвертор 36 соединен с выходом данного узла.

Устройство работает следующим образом. Напряжение сети выпрямляется и сгладом узла 11 включения, вход которого соединен с выходом узла 10. Усилитель 2 мощности может быть снабжен несколькими выходами, вследствие чего узел 10 может быть снабжен несколькими параллельными входами.

Согласующий узел 5 (фиг. 2) содержит два диода 12 и 13, анохды которых соединены между собой и являются входом узла 5, катод диода 13 подключен к резистору 14, включенному во входную цепь ключевого транзистора 15, в цепи коллектора которого установлен ограничительный резистор 16 и последовательно включенная первичная обмотка трансформатора

45

50

живается узлом 1 и поступает на усилитель 2 мощности и узел 3 начального пуска. Узел 4 управления питается от дополнительного источника 6 (может быть выполнен как линейным, так и импульсным источником компенсационного типа), осуществляет управление усилителем моп1ности, формируя управляющие импульсы в зависимости от вида модуляции (щиротно-импульсныи, частотно-импульсный, число-им17, вторичная обмотка которого через 55 пульсный и другие виды модуляции), диод 18 рекуперации подключена к общей и обеспечивает снижение по основному ка- щине, а выходные обмотки трансформатораналу выходного напряжения или по комби17 являются выходом узла 5 и подклю-нированной обратной связи с помощью

щим выводом данного узла,

чены к транзисторам усилителя 2 мощности, т. е. к его управляющему входу. Ключевой узел 7 состоит, из транзистора 19, первого резистора 20, включен- ного в его коллекторную цепь, диода 21, подключенного анодом к выводу резистора 20, являющегося выходом данного узла (катод диода 21 является блокирующим входом данного узла), второго резистора 22, подключенного параллельно эмиттерному переходу транзистора 19, и третьего резистора 23, включенного в базовую цепь транзистором 19. Коллектор и эмиттер транзистора 19 и вывод базового резистора 23 являются соответственно управляющим выходом, питаю- и управляющим входом

0

живается узлом 1 и поступает на усилитель 2 мощности и узел 3 начального пуска. Узел 4 управления питается от дополнительного источника 6 (может быть выполнен как линейным, так и импульсным источником компенсационного типа), осуществляет управление усилителем моп1ности, формируя управляющие импульсы в зависимости от вида модуляции (щиротно-имусилителя постоянного тока со схемой сравнения, от которого сигнал рассогласования поступает на модулятор длительности.

В согласующем узле 5 напряжения на вторичных обмотках трансформатора 17 формируются при переключениях транзистора 15, который управляется с узла 4 управления в зависимости от состояния транзистора 19 ключевого узла 7.

При перегрузке по току транзисторов усилителя 2 мощности сигнал с датчика тока (или датчиков тока) поступает на вход узла 9, который переключает свое состояние, вследствие чего через узлы 4 и 5, обеспечивается запирание транзисторов усилителя 2 мощности.

Узел 3 начального пуска обеспечивает питание узлов 4, 5 и 7 до появления необходимого уровня напряжения источника 6 и плавное изменение длительности импульсов управления транзисторами узла 2 на время заряда конденсаторов фильтра посредство.м, например, сравнения напряжения опорного элемента и изменяющегося в процессе пуска напряжения RC-цепи.

При изменении уровня выходного напряжения, которое контролируется узлом 10, обеспечивается изменение состояния узла 11 включения, вследствие чего узел 4 воздействует на узел 7 так, что транзисторы усилителя 2 запираются.

Совместная работа узлов 7, 8 и 11 происходит следующи.м образом.

При уровне напряжения дополнительного источника 6 питания меньще необходимого сигнал с делителя обеспечивает на выходе триггера 24 состояние логической «1, вследствие чего транзисторы 19 и 15 заперты. При достижении уровня напряжения источника 6 необходи.мого значения триггер 24 переключается, обеспечивая открытое состояние транзистора 19 и, следовательно, возможность управления транзистором 15 от узла 4.

При из.менении уровня выходного напряжения (одного из вьгходных напряжений) фотоприемники оптрона 30 переходят в запертое состояние, вследствие чего с выхода триггера 34 через инвертор 36 сигнал в виде логической «1 воздействует на узел 4 и далее на узлы 7 и 5, обеспечивая запирание транзистора 15 узла 5 и далее транзисторов усилителя 2 мощности. Связь узла 11 с узло.м 7 посредством конденсатора 33 и резистора 35 обеспечивает блокировку защиты на время переходного процесса при включении, т. е. необходимый установ триггера 34 в исходное состояние с учетом переходных процессов.

Благодаря введенным средствам обеспечивается комплексная эффективная защита устройства, что повьииает его надежность.

Формула изобретения

1. Устройство электропитания, содержащее выпрямитель с фильтром, усилитель

0

5

0

5

мощности, подключенный входом к выходу выпрямителя, узел управления, состоящий из усилителя постоянного тока, задающего генератора и модулятор длительности импульсов и подключенный первым управляющи.м входом к силовому выходу усилителя мощности, согласующий узел, подключенный выходо.м к управляющему входу усилителя .мощности, дополнительный источник питания, подключенный входом к дополнительному выходу усилителя мощности, узел начального пуска, подключенный входом к выходу выпрямителя, а выходом - к выходу дополнительного источника питания и к питающим вывода.м согласующего узла и узла управления, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, в него введены ключевой узел и узел контроля уровня напряжения дополнительного источника питания, при этом последний подключен входом к выходу дополнительного источника питания, а выходом - к управляюще- .му входу ключевого узла, который питающим выводом соединен е выходом дополнительного источника питания, выхолюм - с управляющим входом согласующего узла, а блокирующи.м входом - с выходо.м узла управления.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введены узел контроля выходного напряжения, узел включения и узел ограничения тока, усилитель мощности снабжен токовым выходом, ключевой узел - управляющим выходом, а узел управления - вторым и третьим входами, при этом узел контроля выходного напряжения входом соединен с силовым выходом усилителя мощности, выходом через узел включения - с вторым входом узла упраВотения, третий вход которого соединен с выходом узла ограничения тока, вход которого подключен к токовому выходу усилителя мощности, а управляющий выход ключевого узла соединен с установочны.м входом узла включения.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ключевой узел выполнен на транзисторе, первом резисторе, включенно.м в его коллекторную цепь, диоде, подключенном к выводу коллекторного резистора, втором резисторе, подключенном параллельно эмиттер- ному переходу транзистора, и третьем резисторе, включенном в базовую цепь транзистора, при этом выводы базового резистора, коллекторного резистора, диода, коллектора и эмиттера транзистора являются соответственно управляющим входом, выходом, блокирующим входом, управляю- цдим выходо.м и питающим выводом данного узла.

е 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем. что узел контроля уровня напряжения дополнительного источника питания выполнен на триггере Шмидта, выход которого является выходом данного узла, а вход соединен

0

5

0

5

0

со средним выводом резистивного делителя напряжения, один из резисторов которого соединен со стабилитроном, другой вывод которого является входом данного узла 5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что узел включения выполнен на последовательно соединенных триггере Шмидта и логическом инверторе, выход которого является выходом данного узла, при этом к входным цепям триггера подключен фотоприемник диодного оптрона, оптический канал которого является входом данного узла, а первый вход триггера подключен к конденсатору и резистору, другой вывод которого является установочным входом данного узла.

05щая шина питания из- ло81-3,П

б

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных элекронных устройств. Цель - повышение надежности в работе. При перегрузках по току сигнал о токе поступает из усилителя 2 мопдности в узел 9 ограничения тока, который воздействует на узел 4 управления, обеспечивая через узел 5 согласования выключение транзисторов усилителя 2 мощности. При изменении уровня выходного напряжения через узел 10 контроля обеспечивается переключение состояния узла 11 включения, что приводит к воздействию на узел 4 управления указанным образом. Узел 3 начального пуска обеспечивает питание узлов 4, 5, 7 до появления необходимого уровня напряжения на выходе дополнительного источника 6 питания в переходных режимах, а также плавное изменение длительности включенного состояния транзисторов усилителя 2 мощности. Необходимый уровень напряжения дополнительного источника отслеживается узлом 8 контроля, чем обеспечивается срыв управления и запирание транзисторов усилителя 2 при отклонении напряжения дополнительного источника от нормы. Связь ключевого узла 7 с узлом включения 11 обеспечивает блокировку выключенного состояния, а также установ узла 11 в исходное состояние в процессе запуска устройства. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л С СО со СО СП оо qjue.l