Устройство для управления источником питания Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованог в частности, для управления источникгкми питания и преобразователями напряжения и тока. По основному авт. св. 767935 известно устройство управления источ никами питания, содержащее генератор пилообразного напряжения с нормгшьным и триггерным выходами, нормаль;Ный выход которого связан через компаратор времени паузы с одним, а через ШИМ-компаратор и инвертирующую схему И-НЕ - с другими входами выходного блока, коммутационный триггер и триггер памяти, выходы которого соединены с выходным- блоком, уста новочный вход - с прямым, а сбросовы вход - с инверсным выходом коммутационного триггера, установочное плечо которого соединено с прямым триггерныл выходом генератора пилообразного напряжения и с выходом ШИМ-компаратора, а его сбросовое плечо - с инверсным триггерным выходом генератора и с выходом элемента И-НЕ 1. Недостаток данного устройства . управления - недостаточно высокие его эксплуатационные характеристики. поскольку оно, осуществляя управление источником питания, не обеспечивает при этом защиту источника от перегрузок по току и по напряжению а также самоконтроль устройства управ ления. В связи с тем, что в результате токовой перегрузки, коротком замыкании в цепи нагрузки регулирующее напряжение будет уменьшаться, то устройство -управления буДхет выдавать импульсы большей длительности для обеспечения стабилизации выходного напряжения. Вследствие этого источник питания будет подвергаться еще, большей перегрузке, что неизбежно приведет его к выходу из строя. Аналогичная картина наблюдается и в том случае, если самоустройство управления будет вьщавать импульсы большей длительности вследствие отказа одного из входящих в него элементов, t Цель изобретения - улучшение экслуатационных характеристик устройста управления путем обеспечения заиты источника питания от токовых ерегрузок и перенапряжения, а также амоконтроля устройства управления. Поставленная цель достигается тем что в известное устройство введены индикаторный элемент, счетный тригге триггер, отказа , рлемен, ИЛИ, сравнивающий узел, первый и второй входы к торого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами счетного триггера, подключенного входом к пря мому триггерному выходу генератора пилообразного напряжения, при этом первый и второй выходы выходного бло ка соединены соотЬетственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, Третий вход которого соединен с датчиком токовой нагрузки, а выход - с третьим входом схемы сравнения, подключенной своим выходом к Первому входу установочного плеча триггера отказа, ко второму входу которого подключен выход датчика перенапряжения, а к выходу - второй вход выходHOi o блока и индикаторный элемент На фиг. I представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 диаграммы токов и напряжений. Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, ШИМ-компаратор 2, компаратор 3 времени паузы, инвертирующую схему И-НЕ 4, коммутационный триггер 5, триггер 6 памяти, выходной блок 7, счетный триггер 8, сравнивающий узел 9 элемент ИЛИ 10,триггер 11 отказа,индикаторны элемент 12 (фиг, 1), Устройство работает следующим образом. Импульсные сигналы Удыхч ви с выхода выходного блока 7 устройств управления и импульсные сигналы с да чика токовой перегрузки источника пи тания (количество датчиков соответствует количеству элементов 10) чере элемент ИЛИ 10 поступают на вход сра нивающего узла 9 (фиг. 2/в) , на два других его входа поступают в противо фазе (прямой и инверсный выход тригrepcf 8) импульсные сигнаоды периода пилообразного напряжения (фиг. 2,6) Сигналы периода пилообразного напряжения формируются счетным триггером 8 из сигнала с прямого триггернрго выхода генератора пилообразного напряжения, В сравнивающем узле происходит сравнение по длительности периода пилообразного напряжения при единичном состоянии триггера 8 с длительностью импульсных сигналов Ugbiy (фиг. 2,6, в) и С датчика перегру-зок (фиг. 2,6, в). Таким образом, состоянии триггера 8 - с сигналами BblX 2. датчика перегрузок (ана логично фиг. 2, б, в), Таким образом в сравнивающем устройстве 9 происходит сравнение импульсньох сигналов сначгша одного плеча источника пита ния и устройства управления с длител ностью сигнала прямого выхода тригге ра 8, затем другого плеча - с длиельностью сигнала инверсного выхода триггера 8. Определение токовой перегрузки источника питания или отказ устройства управления методом сравнения длительностей вышеуказанных сигналов позволяет избежать измерительных элементов в цепи нагрузки, что приведет к уменьшению потери мощности в источнике питания и повышению его КПД, Если длительность сигналов UpbiXj г выХ длительность сигналов с Л атчика токовых перегрузок будет меньше периода пилообразного напряжения и будет отсугствовать сигнал перенапряжения (нормальная работа устройства управления источника питания) , то на выходе сравнивающего устройства 9 будет отсутствовать сигнал и триггер 11 будет находиться в нулевом состоянии и, тем самым, не будет блокировки выходного блока. Таким образом, в данном случ.ае работа устройства управления аналогична работе известного устройства. При превышении длительности любого из сигналов Ug{,|j( , UgijiXj или сигнала с датчика тактовой перегрузки периода пилообразного напряжения (аварийный режим работы фиг. 2,в) сравнивающий узел выдает сигнал, который установит триггер 11 отказа в единичное состояние (фиг, 2,г). Триггер 11 отказа в- единичное состояние (фиг. 2,ж) установит также и сигнал перенапряжения (фиг, 2,е), поступаемый из источника питания от датчика перенапряжения. Единичный выход триггера 11 (фиг„ 2,г) I заблокирует выходной блок 7 и, тем самым, сигналы . и Uebtxi будут отсутствовать. Одновременно с блокировкой выходного блока 7 произойдет индикация отказа в индикаторном элементе 12, При отсутствии сиг«алов Ugj,,. и tВЬ1У 2. источник питания запирается и, тем самым, происходит его защита как при коротком замыкании в нагрузке, так при перегрузке и перенапряжениях в источнике питания, так и- при выходе из строя элементов самого устройства управления (фиг.2,д, з), Таким образом, новые отличительные признаки устройства позволяют повысить эксплуатацирАные характеристики устройства управления путем защиты источника питания в аварийном режиме работы, не допуская выхода из строя элементов источника питания, и, тем самым, создать в микроэлектронном исполнении унифицированное устройство управления. Формула изобретения Устройство для управления источНИКОМ питания по авт, ев, № 767935, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик устройства путем обеспе чения защиты источника питания от токовых перегрузок и перенапряжения и обеспечения самоконтроля, в него введены индикаторный элемент, счетный триггер, триггер отказа, элемент ИЛИ, сравнивающий узел, первый и второй входы которого соединены соответствен но с прямым и инверсным выходс1ми. счет ного триггера, подключенного входом к прямому триггерному выходу генератора пилообразного напряжение, при этом первый и второй выходы выходного блока соединены соответственно

Bbix.f

Т 5

v&,/x

et

Ь

10 С первым и вторым входами элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с датчиком токовой нагрузки, а выход с третьим входом схемы сравнения,подключенной своим выходом к первому входу установочного плеча триггера отказа, ко второму входу которого подключен выход датчика перенапряжения, а к выходу - второй вход выходного блока и индикаторный элемент. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 767935, кл. Н 02 Р 13/16, 1979.

4

/2

(ff)

le)

()

V

(u)