Многоканальный стабилизированный источник питания Советский патент 1989 года по МПК G05F1/56 G05F1/569 

С ,71

j bit-г to- -

-Ui

(Л

СП

to

;о

;о

которых входят стабилизатор 1 и блок управления, включающих первый пороговый элемент 12 и оптрон 2. Заданная последовательность стабилизаторов 1 обеспечивается за счет обеспечения связи каждого последующего стабилизатора 1 с предыдущим через последовательно включенные стабилитрон 15 и резистор 16. Эти связи снимают блокировку включения каждого стабилизатора только после появления напряжения на выходе предыдущего канала. Последовательное выключение стабилизаторов каналов обеспечивается за счет связи каждого стабилизатора с последующим через резистор 18. Смещение, подаваемое через этот резистор, удерживает во включенном состоянии стабилизатор лишь при иа- личии напряжения на выходе последующего канала. Короткое замыкаиие по любому из каналов приводит к выключению сиачала последнего из стабилизаторов. Далее все стабялизаторы выключаются в обратном

включению порядке. Общее выключение осуществляется кнопкой 22. 1 ил.

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности путем повышения стабильности выключения каналов в заданной последовательности. Источник питания содержит N каналов, в каждый из которых входят стабилизатор 1 и блок управления, включающих первый пороговый элемент 12 и оптрон 2. Заданная последовательность стабилизаторов 1 обеспечивается за счет обеспечения связи каждого последующего стабилизатора 1 с предыдущим через последовательно включенные стабилитрон 15 и резистор 16. Эти связи снимают блокировку включения каждого стабилизатора только после появления напряжения на выходе предыдущего канала. Последовательное выключение стабилизаторов каналов обеспечивается за счет связи каждого стабилизатора с последующим через резистор 18. Смещение, подаваемое через этот резистор, удерживает во включенном состоянии стабилизатор лишь при наличии напряжения на выходе последующего канала. Короткое замыкание по любому из каналов приводит к выключению сначала последнего из стабилизаторов. Далее все стабилизаторы выключаются в обратном включению порядке. Общее выключение осуществляется кнопкой 22. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания, радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности многоканального стабилизированного источника питания путем повышения стабильности выключения кана. 1()в в заданной последовательности.

На чертеже приведена структурная схема многоканального стабилизированного источника питания.

Многоканальный стабилизированный источник питания содержит п стабилизаторов 1|...1„ с зашитой от короткого замыкания, первый из которых имеет относительно общей шины выходные выводы отрицательной полярности, а последующие - положительной полярности.

В первый канал включены оптрон 2i, аноды излучателя и тиристора которого подключены к обшей шине, первый транзисторный ключ 3 с базовым резистором 4. Коллектор транзисторного ключа 3 типа подключены к входу стабилизатора 1|, эмиттер к входу канала, а второй вывод базового резистора 4 соединен с катодом тиристора оптрона 2| и с коллектором второго транзисторного ключа 5 типа, имеющего в базовой цепи резистор 6. Второй вывод базового резистора 6 соединен с общей шиной, а эмиттер второго транзисторного ключа 5 соединен с выходом второго канала. Катод излучателя оптрона 2| через последовательную / 5-цепь 7 соединен с входом канала.

В каждом канале с второго по (п-1)-й вк:1К)чены конденсатор 8|...8„- :. OHTJIOH 2... 2,,|, первый резистор 9i...9,.. .., включенный в анодную пень излучателя соответствуюиамч) онтрона 2:)...2,, -2. ограничительный резистор 10|... 10,,--J, разделительный диод lli...,, ... первый пороговый элемент 121...12,.,- , состоящий из второго резистора 13;..., включенного в коллекторную цепь транзистора 14|..., и последовательно соединенных двуханодного стабилитрона 15)..

5

15л 2 и третьего резистора I6i...l6n 2, и резистор 17i...l7 2 обратной связи, включенный между выходом соответствующего

0 канала ( и входом обратной связи стабилизатора b.-.L-i.

Второй вывод первого резистора 9:... подключен к выходу соответствующего последующего канала U3--Un- Эмиттер транзистора 14|...14п-2 и второй вывод второго резистора 13|...13л -2 являются входами питания первого порогового элемента 12i... и подключены к входу канала, а второй вывод стабилитрона- 5|... 15„ 2 является входом управления первого порогового элеQ мента 12|... и подключен к выходу соответствующего предыдущего канала U.-.Un Первая обкладка конденсатора 8|...8„ 2 соединена с общей шиной, а другая подключена к второму выводу резистора 16i...l6,,2 первого порогового эле5 мента 12|...12„ 2 Катоды излучателя и тиристора оптрона 22... подключены к общей ижие. Катоды разделительного диода lli... 11„ 2 соединены с входом обратной связи стабилизатора 2. каждом канале с второго по (n-)-f

включен также резистор 18|..., первый вывод которого подключен к первому выводу ограничительного резистора 10|..., второй вывод которого подсоединеи к аиоду тиристора оптрона 22..., а второй - к

5 выходу соответствующего последующего ка- на.ла f..i...r ,,.

Во второй канал включены третий транзисторный ключ 19 типа, подключенный к входу канала, с коллекторным

0 резистором 20, резистор 21, один вывод которого соединен с входом канала, а другой - с вторым выводом третьего резистора 16| и с базой транзистора 14i первого порогового элемента 12i, коллектор которого соединен с анодом тиристора оп5 трона 22. Первый вывод резистора I8i подключен к базе третьего траизисториого ключа 19, коллектор которого подключеи к аноду разделительиого диода 11|.

В каждом кана.ле с третьего по (/ 1)-й анод разделительного диода 112... соединен с коллектором транзистора 142... первого порогового элемента 122..., база которого соединена с первым выводом резистора 182...18,,L. а вторая обкладка конденсатора 82...8л-2 соединена с анодом тиристора оптрона 2з...2п.

Канал п-й содержит п - 2 первых пороговых элементов 12, входы питания которых подключены к входу канала, а входы управления - к выходам соответствующих предыдущих каналов U2.-.Un-, п- разделительных диодов 1 1, катоды которых подключены к входу обратной связи стабилизатора 1„, и к первому контакту кнопки 22, второй контакт которой соединен с входом канала. Между входом обратной связи стабилизатора п и выходом канала включен резистор 7п- обратной связи.

Канал п-й содержит также второй пороговый элемент 23, содержащий основной 24 и дополнительный 25 транзисторы, последовательную резистивно-стабилитрон- ную цепь 26, 27, один вывод которой подключен к выходу первого канала, а другой - к базе основного транзистора 24 и первому выводу резистора 28. Коллектор основного транзистора 24 подключен к первому выводу резистора 29 и к базе дополнительного транзистора 25, коллектор которого подключен к первому вь1воду резистора 30 и аноду одного из (п-) разделительных диодов 11. Вторые выводы резисторов 28-30 подключены к входу канала, а эмиттеры транзисторов 24, 25 - к общей щине. Аноды остальных {п-2) разделительных диодов 11 подключены к коллекторам транзисторов соответствующих (п-2) первых пороговых элементов 12.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника питания через излучатель оптрона 2i проходит импульс тока, величина и длительность которого определяется параметрами / С-цепи 7. Сра- багывает тиристор оптрона 2| и через резистор 4 подаст на базу первого транзисторного ключа 3 напряжение. Транзистор 3 открывает и включает питание на вход стаби.ти.чатора . На выходе стабидиза- гора li появдиеи я )Т()ицагедьпое напряжение Г . Это .чап)яжен11е поступает на управ- .1ЯЮП1ИЙ вход первого порогового элемента 12, и через время, определяемое разрядом конденсатора 8i запирает транзистор 14| с резистором 13| в цепи коллектора.

Для получения порога срабатывания транзистора 4| в его базовую цепь включены последовательно резистор 16| и двух- анодный стабилитрон i5|. Применение двух- анодного стабилитрона 15| позволяет использовать один и тот же пороговый элемент 12 при напряжениях различной полярности на управляющем входе порогового элемента 12.

Резистор 21 обеспечивает начальное смещение на базе транзистора 14|.

Коллекторное напряжение с транзистора

14| через ограничительный резистор 10|

поступает на базу третьего транзисторного

ключа 19 с резистором 20 в цепи кол. .т(ктора и (;ткрывает его.

Напряжение с закрытого транзисторного ключа 19 подавалось через разделительный диод 111 на вход обратной свя зи стабилизатора 12 и выключало его. Напряжение на открытом ключе 19 мало,

поэтому включается стабилизатор h и на его выходе появляется напряжение (/2.

Резистор 17| обеспечивает развязку выхода стабилизатора 12 и входа обратной связи.

0 Временная задержка, определяемая конденсатором 8:, необходимая для установления на выходе стабилизатора li номинального напряжения.

Под воздействием напряжения t/2 откры- 5 вается второй транзисторный ключ 5 с резистором 6 в цепи базы, который щунти- рует и выключает тиристор оптрона 2i. Ток в базу первого транзисторного ключа 3 поступает через второй транзисторный ключ 5.

Выходное напряжение /2 подается на уп- 0 равляющий вход первого порогового элемента 122, который через время, определяемое зарядом конденсатора 82, срабатывает и включает стабилизатор 13.

Напряжение (, з подается через резистор 9i на излучатель оптрона 22, включает 5 тиристор оптрона 22 и щунтирует выход пер- iioro iiopor oBoi o элемента 12, . Одновременно напряжение L j через резпстор 1 8 поддержи нает третий транзисторный 19 в открытом COCT(JЯИИИ.

С.

Аналогичным образом включается следующий стабилизатор.

Его выходное напряжение L/4 включает тиристор оптрона 2з и поддерживает транзистор 142 в открытом состоянии. Стаби5 лизатор гг-й включается после того, как на управляющие входы пороговых элементов п-го канала поступят выходные напряжения всех предыдущих каналов. При этом к выходам канадон с подожи гедыюй полярностью подкдючаюгся пороговые э.тементы 2,

0 а к каналу с отрицательной подярнсн тью подключается пороговый элемент 23 на двух транзисторах 24, 25, с резисторами 29, 30 в цепях Ko.i. ieKTopoB соответствен1м Резистор 28 обеспечивает начальное смещение

g на базу транзистора 24, а последовательно включенные в цепи базы резистор 26 и двуханодный стабилитрон 27 определяют порог срабатывания.

Выключение многоканального источника питания производится нажатием кнопки 22. При этом на вход обратной связи стабилизатора п п-го канала подается напряжение, которое выключает стабилизатор 1л. После того, как спадает напряжение на выходе стабилизатора 1л, закрывается транзистор порогового элемента 12.2 в п-1-м канале и выключает стабилизатор .

Таким же образом происходит последовательное выключение остальных каналов.

После того, как выключится стабилизатор Ь, закрывается второй транзисториый ключ 5 и, следовательно, первый транзисторный ключ 3, который отключает питание от входа стабилизатора 1|.

Для включения многоканального источника необходимо отключить напряжение питания многоканального источника, а затем вновь подать.

В случае перегрузки срабатывает защита в одном из каналов, на его выходе пропадает напряжение. В дальнейшем происходит поочередное выключение остальных неаварийных каналов.

Формула изобретения

Многоканальный стабилизированный источник питания, содержащий п каналов стабилизации, каждый из которых включает в себя стабилизатор с защитой от коротких замыканий, первый.из которых имеет относительно общей щины выходные выводы отрицательной полярности, а последующие имеют выводы положительной полярности, входные выводы стабилизаторов с второго по п-й каналы подключены к соответствующим входным выводам, а выходы всех стабилизаторов подключены к соот- ветстЕ5ук)1цим выходным В1 1водам, нри том fi каждый из кана.:к)В с второго но (л-1)-й включены конденсатор, первая обкладка которого подключена к общей щине, оп- трон, первый резистор, включенный в анодную цепь излучателя оптрона, и ограничительный резистор, а в каждый из каналов с второго по лг-й включены разделительный диод и первый пороговый элемент, состоящий из второго резистора, транзистора и последовательно соединенных стабилитрона и третьего резистора, эмиттер транзистора первого порогового элемента соединен с общей щиной, а первый вывод второго резистора подсоединен к соответствующему входному выводу, свободный вывод стабилитрона в первых пороговых элементах соединен с выходными выводами предыдущих каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем повышения стабильности выключения каналов в заданной последовательности, в первый каиал введены оптрон, аноды

излучателя и тиристора которого подключены к общей щине, первый транзисторный ключ п-р-п-типа с базовым резистором, второй транзисторный ключ р-п-р5 типа с базовым резистором и последовательная / С-цепь, при этом коллектор первого транзисторного ключа подключен к входному выводу первого стабилизатора, его эмиттер подключеи к первому входQ ному выводу, а второй вывод базового резистора первого транзисторного ключа соединен с катодом тиристора оптрона и с коллектором второго транзисторного ключа, эмиттер которого подключен к выходному выводу второго канала, второй вывод ба5 зового резистора второго транзисторного ключа соединен с общей шиной, первый вывод / С-цепи подключен к первому входному выводу, а ее второй вывод подключен к катоду излучателя оптрона, во второй канал введены третий транзисторный ключ л-р-л-типа с коллекторным резистором, подключенный между входным выводом и общей шиной, и четвертый резистор, один вывод которого подключен к входному выводу канала, а другой

5 подключен к базе транзистора первого порогового элемента этого канала и второму выводу соответствующего конденсатора, коллектор транзистора первого порогового элемента соединен с первым выводом ограничительного резистора, второй вывод которого соединен с базой транзистора третьего транзисторного ключа, к коллектору которого подключен анод разделительного диода, в каждом канале с второго по (п-1)-й введен пятый резистор, один вывод которого подключен к второму выводу ограничительного резистора, а другой вывод иодсоединен к второму выводу первого резистора и к выходному выводу последующего канала, вторая обкладка конденсатора подключена к второму выводу

0 третьего резистора, катоды излучателя и тиристора оптрона подключены к общей щине, а анод тиристора подключеи к первому выводу ограничительного резистора, катод разделительного диода соединен с входом обратной связи стабилизатора и через ре5 зистор обратной связи соединен с выходным выводом соответствующего канала, во всех первых пороговых элементах коллектор транзистора подключен к второму выводу второго резистора, в каждом канале с третьего по (п-1)-й ограничительный резистор включен между вторым выводом третьего резистора и базой транзистора первого порогового элемента, коллектор которого соединен с анодом разделительного диода, в л-й канал введены кнопка, ре5 зистор обратной связи, включенный между входом обратной связи стабилизатора и выходным выводом канала, л-3 первых пороговых элементов, их последовательно вклю5

0

ценные стабилитрон и третий резистор включены между базой транзистора соответствующего порогового элемента и соответствующим выходным выводом с второго по (п-1)-й канал, п-2 разделнтельных днода, второй пороговый элемент, содержащий основной и дополнительный транзнсторы, эмиттеры которых подключены к общей шине,последовательная резистивно стабилитронная цепь, подключенная одним выводом к выходу первого канала, а другим - к базе основного транзистора, а также шестой, седьмой и восьмой резисторы, при этом первый вывод шестого резистора подключен к базе основного транзистора, коллектор которого соедииеи с первым выводом седь

мого резистора и с базой дополннтельного транзнстора, коллектор которого соединен с первым выводом восьмого резистора и с анодом одного из разделительных диодов, вторые выводы шестого, седьмого и восьмого резисторов подключены к входному выводу л-го канала и к одному из контактов кнопки, другой коитакт которой соединен с входом обратной связн стабилизатора и с катодами всех разделительных диодов, аноды остальных п-2 разделительных диодов подключены к коллекторам транзисторов соответствующих п-2 первых элементов, при этом стабилитроны пороговых элемеитов выполнены двуханодными.