Многоканальный источник электропитания Советский патент 1990 года по МПК G05F1/577 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке разветвленной системы электропитания устройств автоматики и вычислительной техники, в том числе выполненных на базе микропроцессоров.

Целью изобретения является повышение надежности работы и расширение области применения многоканального источника электропитания.

На фиг.1 представлена схема описываемого многоканального источника электропитания; на фиг. 2 - то же, (конец чертежа).

Многоканальный источник питания содержит N групп, каждая из которых имеет несколько каналов (на черте- же - пять) и один логический блок. Запуск одной группы происходит в три

стадии: сначала два канала включаются последовательно (первая и вторая стадии), а затем три остальных канала включаются одновременно (тре тья стадия). Канал 1.1 является ведущим, каналы 1.2-1.5 - ведомьми. Каждый канал содержит соответственно вторичную обмотку трансформатора 2.1-2.5, выпрямитель 3.1-3.5, блок 4.1-4.5 отключения от сети, состоясл

;) се

щй из электронного управляемого клюа, выполненного,-например, в виде оптопары, состоящей из излучат.еля 5.1-5.5 и приемника 6.1-6.5, и С- ильтра 7.1-7.5., регулирующий элемент 8.1-8.5, управляющий вход которого соединен с выходом блока 9..5 уп- , равления, один из выходов которой соединен и опорным элементом 10.1- fQ 10.5, два других входа - с датчиком 11.1-11.5 тсПса, а управляющий вход - с рптопарой 12.1-.12.5, датчик 13.1- 13,5 перенапряжения с защитным управляемым элементом 14.1-14.5, нагруз-|5 ка 15..5, блоки 16-19 контроля выходного напряжения, состоящие из .цвухполюсников 20-23, оптопар 24-27. Двухполюсники содержат опорный эле- мейт 28 и резистор 29, датчик 30 20 входного напряжения, содержащий опорный элемент (стабилитрон) 31 .и резис- -тор 32, а -также блок 33 защиты. Каждый логический блок 34 состоит из элементов И 35-37, усилителей 38,39 25 мощности, а также бистабильного элемента (триггера) 40 к входу которо- го подключены согласующие усилители 41,42, а к одному из входов - блок 43 установки исходного,состояния, ,Q соединенный с выходом блока 44 повторного пуска. Последний соединен со всеми логическими блоками.

В качестве электронного управляемого ключа может быть применен оп- тронный тир истор серии ТО, в качестве оптопар 12.1-12.5, 24-27 могут быть использованы элементы ACT123, АОТ128 и др,, в качестве блока 9.1г- 9.5 управления - микросхемы серии .„ КР142, в качестве нелинейного элемента двухполюсников 20-23 - .низковольтный варистор типа ВР (20-22) или цепочки из опорного элемента 28 и резистора 29; усилители 38,39 мощное-., ти и.согласующие усилители 41,42 могут быть выполнены на базе интеграль- ных микросхем, инверторов или.преобразователей уровня; в качестве блока 43 можно использовать RC-цепь, а в качестве блока 44 - возвратную кнопку.

Многоканальный источник электропитания работает следующим образом, (описывается работа одной группы каналов , так как группы идентичны). 55

При подаче сетевого напряжения на первичные обмотки трансформаторов на их вторичных обмотках 2.-1-2.5 появ35

Q 5 0 5 Q

.„ .,

55

5

ляется напряжение. Одновременно вклют чается логический блок. При этом на время, задаваемое блоком 43, с выхода триггера 40 через согласующий усилитель 42 вьздается сигнал, разрешаю ;-: щий включение других групп каналов, а через согласующий усилитель 41 вьр дается сигнал на излучатели 5.1-5.5, и приемники 6.1-6.5 начинают проводить ток. Происходит заряд с фильтров 7.1-7.5, и через датчик 30 входного напряжения и оптопару 12.1 ведущего канала 1.1 выдается разрешающий сигнал на управляющий блок 9.1. При этом включается регулируняций элемент 8,1 и на нагрузке 15.1 появляется выходное напряжение.

В результате запуска ведущего канала сигнал с выхода оптопары 24 поступает на один из входов элемента И 35, на другие входы которого поступают сигналы с других групп каналов и с выхода триггера 40 данной группы. С выхода элемента И 35 через усилитель 38 мощности и оптопару 12.2 поступает сигнал на запуск ведомого канала 1.2, При запуске канала 1.2 с выхода оптопары 25 на один из входов элемента И 36 поступает сигнал, подтверждающий исполнение команды на включение данного канала. На другой :: вход элемента И 36 поступает разрешающий сигнал с выхода элемента И 35, при выхода элемента И 36 через усилитель 39 мощности и оптопары 12.3, 12.4,12.5 вьщается команда на параллельное включение ведомых каналов 1.3,1.4,1.5. С выхода оптопар 26, 27 сигнал об исполнении команды на включение поступает на входы элемента И 37, на другой вход которого поступает разрещающий сигнал с вькода элемента И 36. При этом с выхода элемента И 37 через триггер 40 на один из выходов элемента И 35 поступает пбйтверждающий сигнал о включении всех каналов. На другие входы элемен- та И 35 поступают сигналы о включении других групп каналов. Источник электропитания по принятой программе пуска (включающий три стадии) п.е- реходит в режим стабилизации.

Если один из каналов (например, канал 1.2) не запускается, сигнал об исполнении команды на включение с выхода оптопары 25 в логический блок 34 не поступает, при этом команда на запуск других каналов 1.3-1.5 не

10

15

20

25

вьщается, и через промежуток времени, необходимьй для пуска каналов блоков 43, триггер 40 переключается в другое состояние, с выходов элемен-| тон И 35, 36 через усилители 38,39 мощности вьщается сигнал на блокиро. вание блоков 9.2-9.5 управления всех ведомых каналов, а с выхода триггера 40 через согласующий усилитель 41 вьщается сигнал на отключение управляемых ключей ведущего и ведомых каналов данной группы каналов. Одновременно через согласующий усилитель 42 вьщается сигнал на включание других групп каналов и сигнал о неисправности в источнике электропитания, поступающий на внешние устройства (не показаны). При этом нагрузки всех групп каналов обесточиваются.

Повторный запуск источника электропитания осуществляется блоком 44.

В процессе работы источника электропитания при перегрузке по току в одном или нескольких каналах с датчика 11 тока через блок управления соответствующего канала вьщается сиг- нал на закрытие регулирующего элемента 8. При этом на выходе оптопа- ры блока контроля напряжения соответствующего канала пропадает сигнал о работе данного канала и через логический блок 34 и триггер 40 вьщается команда на блокирование блоков управления, запирание управляемых ключей и вьжлючение других групп каналов .

При превышении выходньм напряжением любого канала заданного значения (например,в случае обрыва обратной связи в канале) срабатывает один из датчиков 13.1-13.5 перенапряжений и включается защитный управляемьй элемент 14 соответствующего канала. В результате сигнал оптопары данного канала не поступает в логический блок 34, что приводит к отключению- источника электропитания, как описано вьше.

При пробое одного из регулирующих элементов 8.1-8.5 срабатывает один из датчиков 13.1-13.5 перенапряжения .и включается соответствующий управля- емьй элемент 14.1-14.5, что также приводит, к отключению источника электропитания. Если повторное включение производится при вышедшем из строя регулирующем элементе, то во время пуска срабатывает датчик перенапря30

35

40

45

50

55

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

жений и включается защитный управляемый элемент срответствующего канала. В рез льтате сигнал об исполне- шш команды на включение не пос-гупает в логический блок 34, и .пуск поеле- дукяцих каналов прекращается. По истечении времени, задаваемого блоком 43, источник отключается.

При понижении входного напряжения ниже заданного уровня стабилиг трон 31 ведущего канала 1.1 закрывается. При этом излучатель оптопары 12.1 обесточивается, блок 9.1 управления блокируется, регулирующий элемент 8.1 закрывается, нагрузка 15.1 обесточивается и источник электропитания отключается.

При пон(ении выодного напряжения в любом из каналов, например в канале 1.2, ниже заданного уровня ток через излучатель оптопары 26 этого канала снижается, прекращается свечение излучателя, блок 18 контроля выходного напряжения не выдает сигнал о работоспособности данного канала в логический блок 34 и источник электропитания отключается, как описано выше.

При обрыве любой связи логического блока 34 с каналами источника электропитания или с другими группами каналов происходит отключение источника электропитания.

Таким образом, особенность работы мнргоканального источника электропитания, содержащего N групп каналов, состоит в том, что для обеспечения его надежной работы и расширения области применения N логических блоков, каждый из которых содержит последовательно соединенные элементы И, количество К которых соответству- . ет числу стадий пуска каналов в одной группе, бистабильный элемент, два согласующих усилителя, (К-1.) усилителей мощности обеспечивают как последовательное, так и одновременное включение каналов в любой комбинации, а также одновременное их выключение при неисправности любого из каналов, при незапрограммированной последовательности их включения, при неисправностях в линиях связи между каналами и логическими блоками. . Формула изобр. етения

Многоканальный источник электропитания, содержащий группу из Р каналов и .

Ktxoien 3S в1.в1И1Пптмло9

Put.l

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке разветвленной системы электропитания устройств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение области применения. Особенность работы источника электропитания состоит в том, что обеспечивают как последовательное, так и одновременное включение каналов в любой комбинации, а также одновременное их выключение при неисправности любого из каналов при незапрограммированной последовательности их включения, при неисправностях в линиях связи между каналами и логическими блоками. 1 ил.