Стабилизирующий источник напряжения постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H02M3/335 

I1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено .для использования при реализации вторичного э|лектропитания радиоэлектронной ап- п|аратуры.

Цель изобретения - расширение ф|ункциональных возможностей путем о беспечения индикации снижения выход- н;ого напряжения Н1ше заданного уров-

.

На фиг. 1 представлена функциональ Цая схема предлагаемого стабилизиру- источника напряжения постоянно- TOKHj на фиг. 2 - временные диаг- раммы сигналов, иллюстрирукяцие его

работу.

Стабилизирующий источник (фиг. 1; содержит регулирующий орган, включаю- П1ИЙ в себя транзисторный орган, со- держащий транзисторньй ключ 1, задаю- генератор 2, элемент И 3, триггер 4, формирователь 5 импульсов (триггер Шмитта), времязадающий конденсатор 6, блок 7 разряда, дроссель 8 с первичной обмоткой 9 и вторичной обмоткой 10, выпрямительный диод 11 н фильтрующий конденсатор 12. В состав устройства входят также делитель 13 напряжения, блок 14 опорного нап- ряжения, усилитель 15 постоянного тока с транзисторами 16 и 17 и общим эмиттерным резистором 10, дифференпи .альный оптрон 19 со светоизлучатепе м

(светодиодом) 20, основным фотоприемником (фотодиодом) 21 и дополнительным фотоприемником (фотодиодом) 22 и контрольный резистор 23, а также входные 24 и 25 и выходные 26 и 27 выводы, предназначенные для подключения соответственно первичного источника питания и нагрузки,и вывод 28, пред- назначенньш с выводом 27 для подключения блока индикации снижения выходного напряжения ниже заданного уровня.

Между входными выводами 24 и 25 устройства включены ключ 1 последовательно с первичной обмоткой 9 дросселя 8 и времязадающий конденсатор

6последовательно с фотодиодом 21 оптрона 19. Блок 7 разряда подключен параллельно времязадающему конденсатору 6, одна из обкладок которого соединена с входным потенциальным выводом формирователя 5 импульсов. Входы триггера 4 подключены к выходам задающего генератора 2 и формирователя 5 импульсов. Входы элемента И соединены с выходами задающего генератора 2 и триггера 4, а выход - с управляющими входами ключа 1 и блока

7разряда. Вторичная обмотка 10 дросселя через вмпрямительныГ диод 1 иоль.лючена к выходным ныподам 26 и

27 устройства. I ним же подключен

иход делителя 13 напряжения. (;игнап ны пход усилителя 15 ностояиного тока (вход каскада на транзисторе 16) соединен с выходом делителя 13 напряжения, а онорный вход (вход какада на транзисторе 17) - с выходом блока 14 опорного напряжения. Свето диод 20 оптрона 19 включен в выходную цепь усилителя 15 постоянного тока (в коллекторную цепь каскада на транзисторе 16). Контрольный резистор 23 и фотодиод 22 оптрона 1 включены последовательно между выходными выводами 26 и 27 устройства.

Стабилизирующий источник напряжения постоянного тока работает следующим образом.

В момент времени tg сигнал U (фиг. 2а) с выхода задающе1 о генератора 2 устанавливает по фронту на выходе триггера 4 напряжение U (фиг. 2д) элемента ИЗ, открывает транзисторный ключ 1 и выключает бл

7разряда. Под воздействием напряжения питающей сети в первичной обмотке 9 дросселя 8 увеличивается ток. На вторичной обмотке 10 дросселя 8 действует напряжение отрицательной полярности, поддерживающее выпрямительный диод 11 закрытым, а. питание нагрузки осуществляется от конденсатора 12. В это время начинает заряжаться конденсатор 6 через фотодиод 21 оптрона 19. Как только напряжение (фиг. 2в) на фотодиоде 21 достигает уровня переключения формирователя 5 импульсов (момент времени t,), на выходе последнего появляется сигнал Uy (фиг. 2г) высокого уровня, уставав л ив акмций на выходе триггера 4 напряжение U4 низкого уровня, которое через элеме И 3 закрывает транзисторный ключ 1. На вторичной обмотке 10 дросселя

8появляется ЭДС взаимоиндукции, отрывающая выпрямительный диод 11. Энергия, запасенная в дросселе 8 за время t(, - t, , передается в конденсатор 12 и нагрузку. Одновременно с этим включается блок 7 разряда и разряжает конденсатор 6. Начиная с момента времени t описанные процессы повторяются.

При увеличении (уменьшении) выходного напряжения 1,2б-гт (Фиг.2е) устройства увеличивается (уменьшается) напряжение на выходе делителя

0

13. При этом ток коллектора транзистора 16 усилителя 15 постоянного тока, а следовательно, и ток светодиода

20 оптрона 19 также увеличиваются (уменьшаются). Таким образом, ток фотодиода 21 оптрона 19, являющийся током заряда конденсатора 6, на интервале to - t, увеличивается (уменьшается). В результате длительность заряда конденсатора 6 до определенного уровня шш, что тоже самое, длительность открытогосостояния транзисторного ключа 1 уменьшается

(увеличивается) и выходное напряжение и. устройства возвращается к своему перво начальному значению. В случае, если выходное напряжение u-ii меньше заданного уровня, через фотодиод 22 оптрона 19 протекает ток, который создает падение напряжения на резисторе 23 и на выход индикации поступает напряжение и. (фиг. 2ж) высокого уровня.

в случае понижения выходного напряжения Ujg.j ниже заданного уровня понижается напряжение на выходе делителя 13, и транзистор 16 усилителя 15 постоянного тока закрывается.

Ток через светодиод 20 оптрона 19 прекращается и, следовательно, прекращаются токи через фотодиоды 21 и 22. На выходе индикации в момент времени t появляется сигнал Ujj низкого уровня, что свидетельствует о предстоящем пропадании выходного напряжения. Этот сигнал используется микропроцессорным углом обработки информации для записи всей рабочей

информации в запоминающий узел, питающийся от резервного источника питания. Конденсатор 6 прекращает заряжаться (из-за отсутствия тока фотодиода 21 оптрона 19), и на выходе

триггера 4 присутствует постоянно сигнал и высокого уровня. Длительность открытого состояния транзисторного ключа 1 в это время определяется длительностью импульсов U задающего генератора 2, поступающих на вход элемента И 3. При восстановлении номинального значения выходного напряжения Ujg.j; 3 выходе индикации в- момент време}П1 t появляется сигнал

, 27 sbiccKoro уровня, разрешающий работу нагрузки по прерванному циклу. В качестве С1и1овой части источника питан ;я может использоваться не толь- ко однотактиый преобразователь нап

1А

ряжения, но и регуляторы иапряж« ния любых других видов.

Таким образом, предлагаемый источник позволяет сформировать сигнал индикации при уменьшении выходного напряжения ниже заданного уровня, что в итоге позволяет обеспечить сохранение информации питающихся от него микропроцессорных узлов.

Формулаизобретения

Стабилизирующий источник напряжения постоянного тока, содержащий ре- гулирующий орган, включенный между входными и выходными выводами, предназначенными для подключения соответственно первичного источника питания и нагрузки, делитель напряже- ния, вход которого подключен к упо

06

мянутым выходным выводам, усилитель ггостоянного тока, сигнальный вход которого соединен с выходом делителя напряжения, а опорный вход - с выходом блока опорного напряжения, оптрон, светоизлучатель которого включен в выходную цепь усилителя

постоянного тока, а фотоприемник - в цепь управления регулирующего органа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения индикации снижения выходного напряжения ниже заданного уровня, в него введен контрольный резистор, а оптрон выполнен дифференциальным, причем контрольный резистор и дополнительный фотоприемник оптрона включены последовательно между выходными выводами.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель, изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения индикации