Стабилизированный источник питания постоянного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания устройств и систем автоматики и вычислительной техники. Известны стабилизированные источники питания постоянного тока. Первое из известньтх устройств содержит, по крайней мере, два компенсационных стабилизатора напряжения, каждый из которых состоит из регулирующе элемента, включенного в одну из силовьй шин, узла сравнения и токостабилизирую щего элемента, одним входом соедашенного со адодом регулирующего элемента, другим с выходом коммутирующего элемента, в каждую силовую шину -стаби лизатора включен датчик тока со светодиодом оптрона, ждущий мультивизбратор, к управляющему входу которого подключен фототранзистор оптрона, и уяравляе мое реле времени. Недостатком этого устройства является низкая надежность. Второе из известных устройств, содержит, по крайней мере, два компенсационных стабилизатора напряжения, каждый из которых состоит на регулирующего элемента, включенного в одну из силовых шли, узла сравнения, входом подключенного к одному из выходных выводов, а выходом - к управляющему входу регулирующего элемента, токостабилизирующего элемента, одним входом соединенного со входом регулирующего элемента, другим - с выходом коммутирующего элемента, а выходом - с управляк щим входом регулирующего элемента, причем в силовую unury каждого стабилизатора введен датчик тока с светоциодом оптрона, ждущий мультивибратор, к управляющему входу которого подсоединен фототранзистор оптрона, и управляемое реле времени, выполненное на двухбазо- вом диоде, ко входу которого подключен стабилизатор тока, входом соединенный с основными ключами, число которых соответствует числу компенсационных ста- билизаторов напряжения, и блок программного упрагзления, выполненный в вице логического органа с памятью и узла запуска, причем счетный вход этого блока соединен с выходом управляемого реле времени, установочный вход подключен к выходу ждущего мультивибратора, пер вые выходы соещгнены со входами коммутирующих элементов компенсационных стабилизаторов напряжения, а вторые - . выходы - со входами основных ключей управляемого реле времени. Однако у этого устройства не решена задача последоватешзного отключения нескольких компенсационных cтaбиJшзaторов напряжения, что в сочетании с задачей последовательного их включения позволило бы получить выходные стабили зированные напряженна по определенной программе во времени, Целью изобретения является получени выходных стабилизированных напряжений по определенной программе по времени. Цель достигаетх я тем, что в стабилизированном источнике питания постоянного напр51жения логический орган с памятью блока программного управления выполнен в вице разрядного, по числу компенсационных стабилизаторов напряжения, регистра на ){; триггерах с пере крестной связью инверсного выхода последнего триггера, с единичным входом первого, и дешифратора, а в управляемое реле времени введены дополнительные ключи по числу компенсационных стабилизаторов напряжения, причем счет ный и установочный входы блока програм много управления подключены соответст венно к тактируемым и установочным, входам Dt -триггеров, прямые выходы которых соединены с соответствующими первыми выходами блока программного управления, прямые и инверсные выходы Di - триггеров подключены к соответствуюшйм входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими вькодамиблока программного управления, подсоединенными соогветс5гвенно ко входам основных и дополнительных ключей управ ляемого реле времени, а выход, узла запуска подключен к управляемому входу ждущего мультивибратора. На фнг. 1 приведена функциональная схема пресишгаемого устройства, на фиг. 2 и 3 - табличный и времевиой способ зааания работы устройства; на ф1Г. 4 - принципиальная схема блока программного управления. Устройство содержит компенсационные стабилизаторы напряжения 1, 2, 3, содержащие последовательные регулируюuuie элементы 4, 5, 6, узлы сравнения тока 7,8, 9, стабилизирующие элементы 10, 11, 12, коммутирующие элементы 13, 14, 15; нагрузки 16, 17, 18; стабиш заторов напряжения 1, 2, 3, соответственно .-датчики тока 19,2 О, 21, выполненные на резисторах-датчиках 22, 23, 24, ограничительных резисторах 25, 26,27 и светодиодах 28, 29, 30 оптронов, управляемое реле времени, 31, рдержащее стабилизатор тока 32, двухбазовый диод, подзарядный конденсатор, ограничительный резистор 33 и транзисторные ключи 34-39, ждущий мультивибратор 40. К управляющему входу ждущего мультивибратора подсоединены фототранзисторы 41, 42, 43,, оптронов, управляемые светодиодами 28, 29, ЗО, соогвегсгвенно, блок программного управления 44 содержит логическую схему с памятью, выполненную в виде трехразрядного регистра 45 на D-fc-триггерах 46, 47, 48 с перекрестной связью инверсного выхода регистра 45, с единичным входом триг«гера 46, и дешифратор 49, выполненный на трехвходовых элементах И 5О-55; узел запуска 56, состоявши из самовоз- вращающейся кнопки 57, резисторов 58 и 59 конденсатора 6О. Кнопка 57 сблокирована с кнопкой включения всего устройства 61. Параметрический стабилизатор 62 осуществляет питание управляемого реле времени31, ждущего мультивибратора 40 и блока программного управле- кия 44, На фигурах приняты следующие . обозначения и - первичное напряжение питания всего устройства; и ЗВх входные питающие напряжения ч... ЭОЛ. - стабилизатора 1, 2, 3, соответственно; U jj.-выходные стабилизированные напряжения стабилизаторов 1, 2, 3 соответственно; пар- напряжение питания управляемого реле времени 31, .ждущего мультиБи атора 4О и блока программного управления 44, снижаемого с параметрического стабилизатора 62 ; Х. - выход управляемого реле рремени 31, соединенный со счетным входом блока программного управления 44; Х2 - вьисод ждущего мультивибратора 4О, соединенный с установочнь:м

входом блока программного управления 44;

V.-.Vo- выходы блока программного управления 44;

)...V, - выходы, соединенные с входами коммутирующих элементов 13, 14 15 компенсационных стабилизаторов напряжения 1, 2, 3, соответственно;

i VQ- выходы дешифратора 49, соединенные с входами ключей 34... 39 управляемого реле времени 31.

Устройство работает следующим образом.

При включении питашш входные напряжения (-.а ., Ujg поступают на входы компенсационных стабилизаторов напряжения 1, 2, 3, соответственно, а напряжение и рподае.тся на вход управляемого реле времени 31, ждущего мультивибратора 4О и блока программного управления 44. Кнопка включения 61 первичного напряжения сблокирована с самовозвращающейся кнопкой 57 схемы запуска 56, т. е. в результате включени схема запуска 56 выдает на управляемый вход ждущего мультивибратора 4О дифференцированный импульс, в результате чего последний срабатывает и выдает одиночный импульс на установочный вход блока программного управления 44, при этом на выходах кольцевого регистра 45 и дещифратора 49 устаV 4 1. новится код Я- V2 V J ООО, :lg..., в результате чего откроется транзисторный ключ 34. Через некоторы промежуток времени, определяемый сопротивлением стабилизатора тока 32, подключенным к транзисторному ключу 34 управляемое реле времени 31 сработает и выдаст одиночный импульс на счетный вход блока программного управления 44. После окончания действия импульса на выходах кольцевого регистра 45 и дешифратора 49 устанавливается новый код Vj 1ОО; 5 1, ..-N,0 в результате чего включается коммутирующий элемент 13, стабилизатор 1, на -выходе которого появится Ц ключ 35. Процесс повторится с другими Т задержки. Общая последовательность процесса приведена на временной диаграмме (фиг, З) и таблице (фиг. 2). Результатом взаимодействия управляемого реле времени 31, блока программного управления 44 и стабилизаторов 1, 2, 3 является последовательное включение и выключение стабилизаторов 1, 2, 3, т. е, получение периодических во времени напряжений.

сдвинутых относительно друг друга во времени на определенные Zr задержки.

При возникновении режима перегрузки по току или короткого залЕыкания в любой из нагрузок 16 (17, 18). паде ние напряжения на резисторе 22 (23, 24) возрастает, светодиод 28 (29, ЗО) открывается, световой роток его возрастает, что приводит к открыванию фото0транзистора 41 (42, 43)- и срабатыванию ждущего- мультивибратора 4D, в ре.зультате чего выходные напряжения пропадают, в устройстве устанавливается состояние, аналогичное первоначальному

5 В1слючению, начинается автоматический запуск устройства.

Восстановление периодической последовательности сдвинутых во времени стабилизированных напряжений произойдет

0 только в случае отсутствия режима перегрузки во всех источниках напряжения.

Предлагаемое устройство позволяет рещить последовательное включе1ше и отключение с различными задержками несiкольких компенсационных стабилизаторов напряжения, т, е. получение периодической последовательности сдвинутых во времени стабилизированных напряжений по заданной программе; защиту нескольких

0 стабилизаторов напряжения по току с одновременным их отключением,последующей автоматической проверкой состояния нагрузок и -самовосстановлением периодической носледовагельности при

3 режима .перегрузки.

Применение кольцевого регистра с дешифратором позволило решить задачу получения стабилизированных напряжеш1Й« по программе во времени. Связь выхода Схемы защ-ска с управляемым входом ждущего мультивибратора устраняет недостаток известногчэ устройства -дребезг и способствует повышению надежности работы комплекса источник питания -

5 потребитель.

Вьшолнение логической схемы с памятью на триггерах позволяет исключить линии задержки, что упрощает техническое рещение, приводит к уменьщеш 1О

0 габаритов и повыщению надежности устройства.

Формула изобретения

Стабилизированный источ1шк литания постоянного напряжешш, .содержащий, по крайней мере, два компенсационных

стабилизатора напряжения, каждый из которых состоит из регулирующего элемента, включенного в одну из силовых шин, узла сравнения, входом подключенного к одному из выходньис выводов, а выходом - к управляющему входу регулирующего элемента, токостабилизирующего элемента, одним входом соединенного со входом регулирующего элемента, другим -с выходом коммутирующего элемента, а выходом -с управляющим входом регулирующего элемента, причем в силовую шину каждого стабилизатора введен датчик тока со светодиодом оптрона, ждущий мультивибратор к управляющему входу которого подсоединен фототранзистор оптрона и управляемое реле времени/ выполненное на двухбазовом диоде, ко входу которого подключен стайглизатор тока, ВХОДОМ; соединенный с основными ключами, число которых соответствует числу компенсационных стабилизаторов напряжения, и блок программного управления, выполненный в виде логического органа с памятью и узла запуска, при- чем счетный вход этого блока соединен с выходом управляемого реле времени, установочный вход подключен к выходу ждущего мультивибратора, первые выходы соединены со входами коммутирующих элементов компенсационных стабилизаторов напряжения, а вторые выходы -

Со входами основных ключей управляемого реле времеш, отличающийся тем, что, с цепью получения выходных стабилизированных напряжений по определенной программе во времени, логический орган с памятью .блока программного управле-ния выполнен в вице разрядного по числу компенсационных стабилизаторов .напряже1шя регистра на Di триггерах с перекрестной связью инверсного выхода последнего триггера, с единичным входом первого, и дешифратора, а в управляемое реле времени введены дополнительные ключи по числу компенсационных стабилизаторов напряжения, .причем счетный и установочный входы блока программного управления подклк чены соответственно к тактируемым и установочным входам D-t -триггеров, прямые выходы которых соединены с соответствующими первыми выходами бло ка программного управления, прякрые и инверсные выходы I3i - триггеров подключены к соответствующим входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими выходами блока программного управления, подсоединенными соответственно ко входам основных и дополнительных ключей управля мого реле времени, а выход узла запуск подключен к управляемому входу ждущего мультивибратора.

f,

-f