Устройство для стабилизации выходного напряжения Советский патент 1989 года по МПК G05F1/569 

1

Изоб ретение относится к электротехнике и радиоэлектронике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Цель - повышение помехозащищенности за счет обеспечения аварийного отключения и ограничения уровня выходного напряжения.

10

15

20

31458868

На фиг.1 представлена блок-схема стройстра для стабилизации постояного напряжения; на фиг.2 - функциональная схема первого узла анализа., и индикации; на фиг.З - схема второго узла анализа и индикации.

Устройство содержит (фиг.1) последовательно соединенные трансформатор 1, выпрямз1тель 2, выходной фильтр 3, плавкий предохранитель 4, регулирующий транзистор 5, сигнальный вход которого соединен с выходом стабилизатора 6, выходной фильтр 7, выход которого соединен с входом регулирующего транзистора 5 через последовательно соединенные делитель 8 выходного .напряжения, узел 9 сравнения, транзисторный ключ 10, причем выход узла 9 сравнения через первый ключевой элемент П соединен с первым входом ..первого узла 12 анализ-а и индикации, второй которого

соединен с первым входом второго уала 13 анализа и индикации и с BHJ ходом, времязадающего узла 14, при этом второй вход второго узла 13 . анализа и индикации соединен с выходом выходного фильтра 7 через узел

15.сравнения защиты, выходы узлов 12, 13 анализа и индикации соединены с вторым и третьим входами элемента И-НЕ 16, первый вход которого соединен с входом первого инвертора 17,

а через КС-цепочку 18 - с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ 19, а выход элемента И-НЕ 16 через последовательно соединенные второй и третий инверторы 20 и 21 соединены с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 22, второй вход которого соединен с выходом первого инвертора 17, а выход соединен через третий элемент ИЛИ-НЕ 23 .с входами второго и третьего ключевых элементов 24, 25,

при этом вход второй КС-цепочки 26 соединен с шиной Сброс, а выход - с вторым входом элемента ШШ-НЕ 19.

Причем блоки анализа и индикации (фиг.2, З) состоят из элемента ИЛИ-НЕ которого соединен .с входом RS-триггера 28, выход которого соединен с входом усилителя -29, выход кото; рогр соединен с индикатором 30.

Устройство работает следующим образом.

Стабилизированное- напряжение появляется на выходе устройства при наг

25 30

35

0

15

20

о;

личии входного напряжения и команды Включение, Питания, которая подается 1 на входы первого инвертора 17, на первый вход элемента И-НЕ 16 и RC-цепочки 18,. с которой через первый элемент ИЛИ-НЕ 19 поступает сигнал на установку КЗ-триггера 28 узлов 12 и 13 анализа и индикации в исходное состояние, при котором на второй и третий входы элемента И-НЕ 16 поступают 1. При наличии на.

,, иг- 1C. Ч

трех входах эле.мента И-нь ib i , а на четвертом входе 1 с шины исправности блоков питания, на его выходе появляется О, при этом на . выходе второго инвертора 20 выдается , в шину контроля, а через третий инвертор 2 подается О на первый вход йторого элемента ИЛИ-НЕ 22. При наличии на входах О элемент ИЛИ-НЕ 22 через элемент ИЛИ-НЕ 23 и ключевой элемент 25 подает сигнал на включение стабилизатора 6, с регулирую- 25,щим транзистором 5 и на выходе устройства появляется стабилизированное выходное напряжение. Одновременно элемент ИЛИ-НЕ 23 ч.ерез ключевой элемент 24 выдает сигнал на включе- 30 ние времязадаюп1,его узла 14, времен- на я задержка которого определяется временем готовности устройства. .

При повышении выходного напряжения до уровня срабатывания защиты 35 узел 9 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования, который ..поступает на транзисторный ключ 10, который ограничивае.т уровень напряжения, по- ступакядий на вход регулирующего тран- 40 зистора 5, следовательно, ограничи- вает уровень выходного напряжения устройства, одновременно узел 9 сравнения через ключевой элемент 11 выдает 1 на узел 12-анализа и инди- 45 кации, с выхода которого поступает О на вход элемента И-НЕ 16,одно- временно усилитель 29 включает индикатор 30, который сигнализирует о неисправности устройства по пре- 50 вышёнию выходного напряжения.

При появлении О на любом входе элемента И-НЕ 16 на его выходе появ- .ляется .1, при .этом через инвертор 20 поступает сигнал неисправности в 55 шину выходного контроля и.через- инвертор 21, элементы ИЛИ-НЕ 22, ИЛИ-НЕ 23 поступает сигнал на вьжлю-. чениё стабилизатора 6 с регулирукщим транзистором 5, при этом снимается.

5 1А58868

выходное напряжение устройства для стабилизации постоянного напряжения.

При повышении выходного напряжения устройства из-за неисправност в стабилизаторе 6 или в регулирующем транзисторе 5 работа .устройств осуществляется, как указано, но при этом транзисторный ключ 10 прожигает плавкий предохранитель А, таким образом отключая выходное напряжение устройства.

При снижении напряжения ниже допуся:имого уровня через узел 15 нения защиты поступает 1 на.второй вход второго узла 13 анализа и индикации. При наличии на четвертом и пятом входах 1 .устройство отклкЬ чается, как указано,.и появляется индикация о неисправности устройства по понижению напряжения. Если снижение выходного напряжения является результатом срабатывания защитьг по повышению выходного напряжения и отключения устройства, сигнал, поступающий с выхода первого узла 12 анализа и индикации, О не дает возможность появиться индикации о неисправности устройства по понижению напряжения узла 13 анализ а и индикации.

Для повторного включения устройства после отключения по цепи Сброс подается 1 на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 19 через RC-цепочку 26, ас его выхода поступает О на установ -г ку RS-триггера 27 узлов 12 и 13 анализа и индикации в исходное.состояние. При этом устройство работает как при включении.

Для создания многоканального устройства для стабилизации 1апряжеНия с использованием предложенндй: схемы необходимо шины контроля -ус-тройств объединить, При подаче сигнала включения питания и появлении 1 на выходе элемента 20 всех объединенных устройств для стабилизации напряжения появляется 1 на шине контроля. При неисправности хотя бы одного устройства появляется сигнал о его неисправности на самом устройстве и выдается сигнал в шину контроля, при этом на входе элемента 21 всех устройств появляется. 1. Этим сигналом отключаются все объединенные устройства (при отсутствии ..сигнала Блокировка) .

0

Все указанные процессы происходят при наличии о по цепи блокировки, который поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 23.

При наличии 1 по цепи блокировки устройства устройство работает следующим образом:- при указанных неисправностях появ 1яется сигнализация о неисправности на устройстве для стабилизации напряжения, в шину контроля поступает О, но с элемента ИЛИ-НЕ 23 команда на отключение устройства не поступает, что позволяет 5 устройству., в режиме блокировки работать бесперебойно.

Таким образом, изобретение позволяет создать ряд унифицированных устройств, имеющих встроенную защиту от любых неисправностей по внутренним и внешним цепям устройства для стабилизации напряжения, а также при нестационарных процессах. Кроме того, устройства, построенные по предложенной схеме, можно объединить в многоканальное устройство для стаби лизации напряжения, объединенные по шине контроля,

0

5

30 ф

о р..мула изобретения

Устройство для стабилизации выходного напряжения, содержащее выходной фильтр, транзисторный ключ, узел сравнения, узел сравнения защиты, делитель выходного напряжения, времязадающий узел, два ключевых элемента, узел анализа и индикации

и выводы для подключения шин Сброс и Включения питания., о т л и - чающе еся тем, что, с целью повышения помехозащищенности за счет; обеспечения аварийного отключения и ограничения уровня выходного на- пряжения, в него введены трансформатор, выпрямитель, входной фильтр, плавкий предохранитель, стабилизатор напряжения, регулирующий транзистор, третий ключевой элемент, три инвертора,- три элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, две RC-цепочки, второй узел анализа и индикации и выводы для подключения шин Блокировки, Входного, контроля и .Выходного контроля, при этом выход трансформатора через выпрямитель, входной фильтр, плавкий предохранитель, ре- гулирунищй транзистор соединен с входом выходного фильтра, выход де

71458868

лителя напряжения соединен с входом узла сравнения, выход которого через транзисторный ключ соединен с входом регулирующего транзистора и через первый ключевой элемент с первым входом первого узла анализа и индикации, второй вход которого соединен с выходом времязадающего узла и с первым входом второго узла ю анализа и индикации, второй вход которого через узел сравнения защиты соединен с выходом выходного фильтра, причем третьи входы узлов анализа и индикации соединены с вы.т 15 ходом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого .соединен с выходом первой RC-цепочки, вход которой соединен с входом первого инвертора.

8

вход которого соединен с выводом для подключения шины Блокировка , а выход третьего элемента ИЛИ-НЕ че рез второй ключевой элемент соедине с входом стабилизатора напряжения, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего транзистор а второй вход первого элемента ИЛИ- НЕ через вторую КС-цепочку соединен с выводом для подключения шины Сброс, при этом первый узел анали за и индикации состоит из входного элемента И-НЕ, RS-триггера, усилите и индикатора, причем выход элемента И-НЕ через RS-триггрр и усилитель соединен с индикатором, при этим первый и.второй входы элемента И-НЕ являются соответственно первым и Bi

с выводом для подключения шины Вклю- 20 рым входами узла анализа и индикачения питания , с четвертым входом второго узла.анализа и индикации и с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго узла анализа и индикации, третий вход - с выходом первого и с пятым входом второго узла анализа и индикации, четвертый вход - с выводом для подключения шины Входного контроля, а выход - через второй инвертор соединен с выводоы для подключения шины Выходного контроля и с входом третьего инвертора, -выход которого соединен с первым входом .второго элемента-ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого инвертора, а выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, второй

8

вход которого соединен с выводом для подключения шины Блокировка , а выход третьего элемента ИЛИ-НЕ через второй ключевой элемент соединен с входом стабилизатора напряжения, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего транзистора а второй вход первого элемента ИЛИ- НЕ через вторую КС-цепочку соединен с выводом для подключения шины Сброс, при этом первый узел анализа и индикации состоит из входного элемента И-НЕ, RS-триггера, усилител и индикатора, причем выход элемента И-НЕ через RS-триггрр и усилитель соединен с индикатором, при этим первый и.второй входы элемента И-НЕ являются соответственно первым и Bi-o5

0

5

ции, третьим входом которого является R-вход RS-триггера, нулевой выход которого является выходом узла анализа и индикации, а второй узел анализ.а и индикации состоит из. входного элемента И-НЕ, RS-триггера, усилителя и индикатора, причем выход элемента И-НЕ через RS-триггер и усилитель соединен с индикатором, при этом первый, второй, третий и четвертый входы элемента И-НЕ являг ются соответственно первым, вторым, четвертым и пятым входами узла анализа и индикации, третьим входом которого является R-вход RS-триггера, нулевой выход которого является выходом узла анализа и индикации.

g3us.2

J.

4

Т7

2В

29

с/г.З