Стабилизированный источник питания постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для электропитания устройств автоматики, измерительной и вычислительной техники.

Известен стабилизированный источник питания постоянного тока, содержащий преобразующий блок, выполненный с использованием трансформатора, к вторичной обмотке которого подключен стабилизатор постоянного напряжения, со-1 держащий узел защиты от перегрузок, пере- напряжений и занижения выходного напряжения с исполнительным элементом на т иристорном оптроне, один фототиристор которого включен между базой регулирующего транзистора и общей шиной, при этом трансформатор преобразующего блока снабжен по крайней мере одной дополнительной вторичной обмоткой, к которой подключен дополнительный аналогичный стабилизатор гостоянного напряжения, а в оптоэлектронный прибор каждого стабилизатора введен дополнительный фототиристор, анод которого через светодиод,

совместно с анодом дополнительно введенного тиристора подключен к положительному выводу дополнительно введенного( питающего узла, а катод соединен с отрицательным полюсом этого же узла через обмотку дополнительно введенного реле, размыкающие контакты которого включены в питающую цепь преобразующего блока.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизированный источник питания постоянного тока, содержащий преобразующий блок, выполненный с использованием трансформатора, имеющего по крайней мере две вто- ричные обмотки, к каждой из которых подключен стабилизатор постоянного напряжения с узлом защиты от токовой перегрузки, превышения и занижения выходного напряжения, к выходу которого подключен светоизлучатель тиристорного оптрона, блок выключения, состоящий из исполнительного элемента и вспомогательного источника питания, входом подключенного непосредственно к входным выводам,

сл

С

х|

00

сЈ XI

00

и блок индикации неисправностей, включающий в себя светодиоды по числу стабилизаторов напряжения, транзистор, конденсатор и дополнительный резистор, а в блок индикации неисправностей введен триггер, выводы которого через инверторы с открытым входом соединены с катодами соответствующих светодиодов, аноды которых через введенный балластный резистор подключены к положительному выводу вспомогательного источника питания, блок выключения снабжен генератором на одно- переходном транзисторе, а исполнительный элемент блока выключения выполнен на тиристорном оптроне, светоизлучатель которого анодом подключен к выходу генератора, катодом через введенный ограничивающий резистор к отрицательному выводу вспомогательного источника питания, а его фотоприемник включен в диагональ введенного выпрямительного моста, включенного между одним из входных выводов и входным выводом преобразующего блока, при этом аноды фотоприемников тиристорных оптронов стабилизаторов постоянного напряжения соединены с положительным выводом вспомогательного источника питания, катод каждого из них соединен с соответствующим входом триггера, через соответствующий резистор с отрицательным выводом вспомогательного источника питания, а его счетный вход - с катодом светоизлучателя исполнительного элемента блока выключения.

Недостатком приведенного технического решения является то, что в нем отсутствует диагностика причины возникновения аварийного режима, что снижает надежность эксплуатации источника.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения диагностики причин возникновения аварийного режима.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике питания постоянного тока, содержащем преобразующий блок, выполненный с использованием трансформатора, имеющего по меньшей мере две вторичные обмотки, к каждой из которых подключен стабилизатор постоянного напряжения с узлом защиты от токовой перегрузки, превышения и занижения выходного напряжения, к выходу которого подключен светоизлучатель тиристорного оптрона, блок выключения, состоящий из исполнительного элемента и дополнительного источника питания, входом подключенного непосредственно к входным выводам, блока индикации неисправностей, включающего в себя светодиоды по числу стабилизаторов постоянного напряжения, триггер, выходы которого через инверторы с открытым входом соединен с катодами соответствующих светодиодов, аноды которых через балластный резистор

подключены к положительному выводу дополнительного источника питания, резисторы и разделительные диоды по числу стабилизаторов постоянного напряжения, транзистор, конденсатор и дополнительный

0 резистор, кроме того, блок выключения включает в себя генератор на однопереход- ном транзисторе, а исполнительный элемент блока выключения выполнен на тиристорном оптроне, светоизлучатель ко5 торого анодом подключен к выходу генератора, катодом через ограничительный резистор- к положительному выводу дополнительного источника питания, а его фотоприемник включен в диагональ

0 выпрямительного моста, включенного между одним из входных выводов и входным выводом преобразующего блока, при этом аноды фотоприемников тиристорных оптронов стабилизаторов постоянного напряже5 ния соединены с положительным выводом дополнительного источника питания, катод каждого из них соединен с соответствующим входом триггера, через соответствующий резистор -- с отрицательным выводом

0 дополнительного источника питания и через соответствующий разделительный диод - с базой транзистора, шунтирующего вход генератора, к база-эмиттерному переходу которого подключены параллельно соединен-5 ные конденсатор и дополнительный резистор, установленный вход триггера соединен с отрицательным выводом дополнительного источника питания, а его счетный вход - с катодом светоизлучателя

0 исполнительного элемента блока выключения, при этом в источник введен блок диагностики, а в каждый из узлов защиты от токовой перегрузки, превышения и занижения выходного напряжения стабилизаторов

5 постоянного напряжения введены дополнительные тиристорные оптроны по числу аварийных режимов, светоизлучатели которых соединены последовательно со светоизлу- чателем основного тиристорного оптрона

0 узла защиты соответствующего стабилизатора постоянного напряжения, причем блок диагностики состоит из триггера, счетный вход которого соединен с катодом светоизлучателя тиристорного оптрона исполни5 тельного элемента блока выключения, выходы триггера через инверторы с открытым входом соединены с катодами соответствующих светодиодов, аноды которых через балластный резистор подключены к положительному выводу дополнительного

источника питания, к которому подключены также аноды фототиристоров дополнительных тиристорных оптронов, включенных параллельно по группам, число которых равно числу аварийных режимов, и катодами соединенных непосредственно с соответствующими входами триггера и через резистор совместно с установочным входом триггера - с отрицательным выводом дополнительного источника питания.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Стабилизированный источник питания постоянного тока содержит преобразующий блок 1, выполненный с использованием трансформатора 2, имеющего по меньшей мере две вторичные обмотки, к каждой из которых подключен стабилизатор постоянного напряжения 3(3 , 3 ...Зп) с узлом защиты 4(4 , 4 . .4) от токовой перегрузки, превышения и занижения выходного напряжения, к выходу которого подключен светоизлучатель тиристорного оптрона 5(5 , 5 ...5П), блок выключения 6, состоящий из исполнительного элемента 7 и дополнительного источника питания 8, входом подключенного непосредственно к входным выводам, блок индикации неисправностей 9, включающий в себя светодио- ды 10, 11, 12, 13 по числу стабилизаторов постоянного напряжения, триггер 14, выходы которого через инверторы с открытым входом 15 соединены с катодами соответствующих светодиодов 10, 11 12, 13, аноды которых через балластный резистор 16 подключены к положительному выводу дополнительного источника питания 8, резисторы 17, 18, 19, 20 и разделительные диоды 21, 22, 23, 24 по числу стабилизаторов постоянного напряжения, транзистор 25, конденсатор 26 и дополнительный резистор 27.

Кроме того, блок выключения 6 включает в себя генератор 28 на однопереходном транзисторе, а исполнительный элемент блока выключения 6 выполнен на тиристор- ном оптроне 29, светоизлучатель которого анодом подключен к выходу генератора 28, катодом через ограничивающий резистор - к положительному выводу дополнительного источника питания 8, а его фотоприемник включен в диагональ выпрямительного моста 30, включенного между одним из входных выводов и входным выводом преобразующего блока 1, при этом аноды фотоприемников тиристорных оптронов 31 (31, 31 ...31) стабилизаторов постоянного напряжения 3(3 , 3 ...Зп) соединены с положительным выводом дополнительного источника питания 8, катод каждого из них соединен с

соответствующим входом триггера 14, через соответствующий резистор 17, 18, 19, 20 с отрицательным выводом дополнительного источника 8 и через соответствующий раз- 5 делительный диод 21, 22, 23, 24 с базой транзистора 25, шунтирующего вход генератора 28. к база-эмиттерному переходу ко- торого подключены параллельно соединенные конденсатор 26 и дополни0 тельный резистор 27, установочный вход триггера 14 соединен с отрицательным выводом дополнительного источника питания 8, а его счетный вход - с катодом светоизлу- чателя исполнительного элемента 7 блока

5 выключения б, блок диагностики 32,

В каждый из узлов защиты 4(4 , 4 ,,.4П) от токовой перегрузки, превышения и занижения выходного напряжения стабилизаторов постоянного напряжения 3(3 , 3 ...Зп)

U введены дополнительные тиристорные опт- роны 33(33 , 33 ..33П), 34(34 , 34 ...34П), 35(35, 35 ...35П), по числу аварийных режимов, светоизлучатеНи которых соединены последовательно со светоизлучателем ос5 новного тиристорного оптрона 5(5, 5 ...5П) узла защиты 4(4, 4 ...4П)соответствующего стабилизатора постоянного напряжения 3(3 , 3 ...Зп), причем блок диагностики 32 состоит из триггера 26, счетный вход кото0 рого соединен с катодом светоизлучателя

тиристорного оптрона 29 исполнительного

элемента 7 блока выключения б, выходы

триггера 36 через инверторы с открытым

- входом 37 соединены с катодами соответст3 вующих светодиодов 38, 39, 40, аноды которых через балластный резистор 41 подключены к положительному выводу дополнительного источника питания 8, к которому подключены также аноды

0 фототиристоров дополнительных тиристорных оптронов 33, 33 , 33 . .33, 34.34. 34 ...34П, 35, 35, 35 ...35 включенных параллельно по группам, число которых равно числу аварийных режимов, и катодами сое5

диненных непосредственно с соответствующими входами триггера 36 и через резистор 42, 43, 44, совместно с установочным входом триггера - с отрицательным выводом дополнительного источника питания 8.

0 Устройство работает следующим образом. При отсутствии аварийных режимов на выходе стабилизаторов 3, 3 , 3 ...3 фототиристоры оптронов 33, 33 , 33 ...33, 34, 34 , . 34П, 35, 35. 35 ...35 заперты, тран5 зистор 25 выключен и не оказывает влияния на работу генератора импульсов на однопереходном транзисторе 28, на счетный вход триггеров 14 и 36 поступают тактовые им- пульсы. На входах 1...4 триггера 14 и 1... 3

триггера 36 сигнал логического нуля, на выходах - сигнал логической единицы, светодиоды 10,,.13 и 38...40 выключены.

При возникновении на выходе какого- либо стабилизатора 3, 3, 3 ...Зп аварийного режима, в зависимости от его характера, перегрузка, завышение или занижение выходного напряжения, включается соответствующий светоизлучатель оптрона 33, 33 , 33 ...33П, 34, 34, 34 ... 34, 35, 35, 35... 35П и включенный с ним последовательно светоизлучатель оптрона 5, 5 , 5 ... 5П. В результате этого на соответствующие входы триггеров 14 и 36 поступают сигналы логической единице, что приводит к включению соответствующего светодиода 10 ,,. 13, индицирующего аварийный режим определенного стабилизатора, и светодиода 38 ... 40, указывающего на причину возникновения аварийного режима.

Конденсатор 26 осуществляет задержку включения транзистора 25 и выключение генератора 28, в результате чего прохождение первого аварийного сигнала происходит при наличии тактовых импульсов на входе С триггеров 14, 36 и позволяет осуществить включение соответствующих индикаторов. Далее, так как генератор импульсов 28 выключается, отключая при помощи исполнительного элемента 7 стабилизированный источник питания от первичной сети, прохождение других аварийных сигналов,могущих возникнуть в результате выключения источника, не происходит.

Предложенное техническое решение в результате введения в устройство блока диагностики, светодиоды оптронов которого включены в узел защиты от токовой перегрузки, завышения и занижения выходного напряжения каждого из стабилизаторов, позволяет наряду со стабилизатором, в котором произошел аварийный режим, установить причину, вызвавшую возникновение аварийного режима, благодаря чему сокращается время на поиск причин отключения устройства и сокращается срок его восстановления, в случае выхода из строя. Формула изобретения Стабилизированный источник питания постоянного тока, содержащий преобразующий блок, выполненный с использованием трансформатора, имеющего по меньшей мере две вторичных обмотки, к каждой из которых подключен стабилизатор постоянного напряжения с узлом защиты от токовой перегрузки, превышения и занижения выходного напряжения, к выходу которого подключен светоизлучатель тиристорного оптрона. блок выключения, состоящий из

исполнительного элемента и дополнительного источника питания, входом подключенного непосредственно к входным выводам, блок индикации неисправностей, включающий в себя светодиоды по числу стабилизаторов постоянного напряжения, триггер, выходы которого через инверторы с открытым выходом соединены с катодами соответствующих светодиодов, аноды которых

0 через балластный резистор подключены к положительному выводу дополнительного источника питания, резисторы и разделительные диоды по числу стабилизаторов по- стоянного напряжения, транзистор,

5 конденсатор и дополнительный резистор, кроме того, блок выключения включает в себя генератор на однопереходном транзисторе, а исполнительный элемент блока выключения выполнен на тиристорном

0 оптроне, светоизлучатель которого анодом подключен к выходу генератора, катодом через ограничительный резистор - к положительному выводу дополнительного источника питания, а его фотоприемник включён

5 в диагональ выпрямительного моста, включенного между одним из входных выводов и входным выводом преобразующего блока, при этом аноды фотоприемников тиристор- ных оптронов стабилизаторов постоянного

0 напряжения соединены с положительным выводом дополнительного источника питания, катод каждого из них соединен с соответствующим входом триггера, через соответствующий резистор - с отрицатель5 ным выводом дополнительного источника питания и через соответствующий разделительный диод - с базой транзистора, шунти- рующего вход генератора, к база-эмиттерному переходу которого под0 ключены параллельно соединенные конденсатор и дополнительный резистор, установочный вход триггера соединен с отрицательным выводом дополнительного источника питания, а его счетный вход

5 - с катодом светоизлучателя исполнительного элемента блока выключения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения диагностики причин возникновения аварийного режи0 ма, в него введен блок диагностики, а в каждый из узлов защиты от токовой перегрузки, превышения и занижения выходного напряжения стабилизаторов постоянного напряжения введены допол5 нительные тиристорные оптроны по числу аварийных режимов, светоизлучатели которых соединены последовательно со све- тоизлучателем основного тиристорного оптрона узла защиты соответствующего стабилизатора постоянного напряжения, причем блок диагностики состоит из триггера, счетный вход которого соединен с катодом светоизлучателя тиристорного оптрона исполнительного элемента блока выключения, выходы триггера через инверторы с открытым входом соединены с катодами соответствующих светодиодов, аноды которых через балластный резистор подключены к положительному вывбду дополнительного источника питания, к которому подключены также аноды фототиристоров дополнительных тиристорныхоптро- нов. включенные параллельно по группам, число которых равно числу аварийных режимов, и катодами соединенные непосредственно с соответствующими входами триггера и через резистор совместно с установочным входом триггера - с отрицательным выводом дополнительного источника

питания.

Использование: для электропитания устр-в автоматики, измерительный и вычислительной техники. Сущность изобретения: устр-во содержит преобразующий блок, включающий в себя трансформатор по меньшей мере с двумя вторичными обмотками, к каждой из к-рых подключен стабилизатор постоянного напряжения с узлом защиты от токовой перегрузки, превышения и занижения выходного напряжения, блок выключения с блоком индикации. В устр-во введен блок диагностики, а в каждый из узлов защиты введены дополнительные ти- ристорные оптроны по числу аварийных режимов. Это позволяет повысить надежность устр-ва путем обеспечения диагностики причин возникновения аварийного режима. 1 ил.