Многоканальное устройство для стабилизации постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к ЗТгектротехнике и радиоэлектронике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики,вычислительной техники, средств связи.

По основному авт.св. № 817688 известно многоканальное устройство для стабилизации постоянного напряжения, содержащее по меньшей мере два канала напряжения, общий источник опорного напряжений, общий узел сравнейия,коммутатор и делители напряжения, подключенные к соответствующим выходным выводам каналов напряжения, времяраспределительный блок, подключенный к адресным входам коммутатора, ключевой элемент, соединенный с выходом узла сравнения, на один вход которого подключен общий источник опорного напряжения, а на вход через коммутатор - делители напряжения, параллельный динамический .регистр, общий информационный вход которого подключен к выходу ключевого элемента, адресные входы указанного регистра соединены с времяраспределительным блоком, регулйрукнцие транзисторы, включенные в соответствуюций канал напряжения вместе с фильтрами, при этом выходы

регистра, число которых соответствует числу каналов напряжения, соецине- : ны с. соответствувэщими управляющими 5 . входами регулирующих транзисторов Cl.

Известное устройство не имеет защиты, что снижает его надежность.

Целью изобретения является повышение надежности и помехозащищенности, и расширение функциональных

10 возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что многоканальное устройство для стабилизации постоянного напряжения снабжено блоком защиты, состоящим из

15 узла сравнения, источника опорного напряжения, ключевох о элемента, узла анализа- и индикации состояния и узла суммирующей логики, при этом один вход узла сравнения, являющийся вхо20дом блока защиты, соединен с выходом Коммутатора, другой вход узла сравнения подключен к источнику опорного напряжения, выход узла сравнения через ключевой элемент подключен к вхо25ду узла анализа и индикации состояния, соответствующие выходы которого соединены с соответствующими входами узла суммирующей логики, выходы которого, являющиеся выходами блока, под30ключены к соответствующим установочкым входам динамического регистра устройства, а управляющие входа узла анализа и индикации соединены с соответствующими выходами времяраспределительного блока. Кремле того, узел анализа и индинации состояния состоит из однотипных ячеек по числу каналов стабилиз ции, каждая из которых содержит первый и второй элементы И-НЕ с объединенными первыми входами, являющимися соответствующими управляющими входам узла анализа и индикации, счетчик, счетный и установочный входьа которого соединены по отдельности с выхода ми соответственно первого и второго элементов И-НЕ, дешифратор с установочным и информационным входами, причем -последний подключен к выходу счетчика, усилитель с индикатором, подключенный к вторым входам элементов И-НЕ и выходу дешифратора, являющемуся соответствующим выходом узла анализа и индикации, и инвертор, подключенный выходом к третьему входу второго элемента И-НЕ а входом - к третьему входу первого элемента И-НЕ, который объединен с аношогичными входами других ячеек и .является входом узла аналиьа и инди1кации. На фиг.1 изображена функциональная схема многоканального устройства для стабилизации постоянного напряже ния; на фиг.2 - то же, одной ячейки, узла анализа и индикации состояния. Устройство содержит в каждом канале транзисторйые ключи 1-3 для регулировки напряжения и фильтры 4-6i Выходы каналов устройства через масштабные делители 7-9 подключены к входам коммутатора 10. Выход коммута тора 10 подключен к второму входу общего узла 11 сравнения, а первый вход схемы сравнения соединен с общи источником 12 опорного напряжения. Выход схемы сравнения соединен с кл чевым элементом 13. Параллельный дин мический регистр 14 собран из тактир емых 1)-триггеров по числу каналов, и информационный вход которых объедине и подключен к выходу ключевого элемента 13, а выходы регистра 14 подключены к базовым входам транзисторных ключей 1-3 соответствующих каналов, причем адресные входы регистра и коммутатора подключены к времяраспределительному органу 15. Выход ком мутатора 10 соединен также с первым входом узла 16 сравнения защиты, а второй его вход соединен с источником 17 опорного напряжения. Выход ключевого элемента 18 соединен с входом узла 19 анализа и индикации состояния, выходы которого соединены с входами узла 20 суммирующей логики Соответствующие выходы узла 20 суммирующей логики подключены к соответ ствуюгцим установочным входам регистра 14. БЛОК анализа и индикации состоит из однотипных ячеек (фиг.2) по числу каналов стабилизации, а каждая ячейка содержит трехвходовый элемент И-НЕ 21, выход которого соединен со счетным входом счетчика 22, считающего до четырех, и содержимое которого контролируется дешифратором 23, ко.торый выполнен на трехвходовом элементе И-НЕ, выход которого соединен с входом соответствующего элемента ИЛИ уэла 20 и через усилитель 24 с индикатором 25. Инвертор 26 соединен также с трехвходовым элементом И-НЕ 27, выход которого подключен ко входу Установки О счетчика 22. Узел 20 представляет собой группу логических ячеек ИЛИ. Каждая ячейка ИЛИ имеет число входов, равное числу и:сточников питания, работающих на данную общую нагрузку, а число элемен.fOB ИЛИ равно ЧИСЛУ нагрузок. Выход ячеек ИЛИ соединен с устано.вочными входами триггеров динамического регистра, которые соответствуют контролируемым данным элементом ИЛИ каналам стабилизации. Устройство работает следующим образом. Коммутатор 10 через масштабные делители 7-9 поочередно на определенное время подключает одновременно к соответствующим вхоДс1М общего узла 11 сравнения и узла 16 сравнения защиты выход определенного канала устройства. Коммутируемый сигнал одновременно поступает на вход узла 16 сравнения защиты, где сравнивается с опорным напряжением защиты, поступающим на второй вход узла сравнения защиты. На выходе узла 16 возникает сигнал рассогласования,поступающий на вход ключевого элемента 18. Ключевой элемент, в зависимости от полярности сигнала рассогласования, . прер.бразует его в сигнал логического О (если параметр в норме) или логический 1 (если параметр вышел из нормы), который поступает на входы элемента 21 и инвертора 26 узла 19 анализа и индикации. Одновременно с импульсом сигнала рассогласования от времяраспредёлительного органа 15 приходит тактовый импульс положительной полярности на элементы 21 и 27 при подключении к схеме узла канала, который контролирует данная ячейка узла анализа и индикации. В случае прихода сигнала рассогласования в виде логической 1 срабатывает элемент 21 и в счетчик 22 записывается единица. Если такой сигнал (логическая 1) при подключении канала приходит четыре раза подряд, то счетчик 22, досчитав до четырех, блокируется дешифратором 23, который через усилитель 24 включает индикатор 25, .сигнализируя о срабатывании защийл. Юдновременно с включением индикатора 25 сигнал поступает на вход соответствующего элемента ИЛИ узла 20, который устанавливает соответствующие тригге1ял динамического регистра 14 в нулевое состояние, выключая тем самы определенные каналы стабиливещии. Если приходит сигнал в виде логического О (параметр в норме), то через инвертор 26 срабатывает элемент 27, подавая сигнал Установки О на счетчик 22 и, тем самым, уста навливая его в нулевое исходное состояние независимо от его содержимого, отличного от четырех. Для сброса заадты на каждой ячейке дешифратора 23 предусмотрен установочный вход. Для включения каналов стабилизации после срабатывания защиты подается сигнал логического О на дешифратор 23, который срабатывая разблокирует счетчик 22. В предлагаемом многоканальном уст ройстве на каждую нагрузку работают два канала. Соответственно узел логики состоит из двухвходовых элементов ИЛИ. На входы элементов ИЛИ подключаются выходы соответст вующих ячеек узла анализа и индикации. При аварии в любом из двух Каналов сразу выключаются оба,-т.е. выход элемента ИЛИ соединен с устаноЯвочными входами двух соответствующих триггеров динамического регистра.При установке в О триггеры регистра выключают регулирующие транзисторы каналов стабилизации. Так как многоканальное устройство работает в условиях повышенного уровня различных помех, наличие четырехкратного спроса каналов стабилиэации со строго определенной частотой исключает ложное сраба.тывание згициты при различном спектре частот помехи, а период четырехкратного опроса канала стабилизации превышает максимальную длительность помехи. Изобретение позволяет расширить функциональнь1е возможности устройства, повысить помехозащищенность и надежность системы питания, что конкретно достигаестя введением помехоустойчивой защиты каждого канала, но с общей схемой сравнения, и включением в состав устройства блока .логики , который построен в зависимости от вида и числа нагрузок, на которое работает многоканальное устройство. Возможно построение защиты, фиксирующей не только максимум напряжения или тока, но и минимум этих параметров, или защиты контролирующей любую комбинацию на указанныгс выше выходных параметрах источника питания. Для этого необходимо подключить параллельно имеющимся цепочку из источника опорного напряжения защиты, компаратора и узла анализа и индикации, выходы которого подключаются на дополнительные входы элементов ИЛИ узла логики. Формула изобретения 2 .Многоканальное устройство для стабилизации постоянного напряжения по авт.св. № 817688, отличающее с я тем, что, с целЁю повышения надежности и помехозащищенности, и расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком защиты, состоящим из узла сравнения, источника опорного напряжения, ключевого элемента, узла анализа и индикации состояния и узла суммируи щей логики, при этом один вход узла сравнения, являющийся входом блока защиты, соединен с выходом коммутатора, другой вход уз.ла сравнения подключен к источнику опорного напряжения, выход узла сравнения через ключевой элемент подключен к входу узла анализа и индикг-дии состояния, соответствующие выходы которого соединены с соответствующими ВХОДс1МИ узла суммирующей логики, выходы которого, являюйщеся выходами блока, подключены к соответствующим устано-. вочным входам динамического регистра устройства, а.-управляющие входы узла- анализа и индикации соединены с соответствующими выходами времяраспределительного блока. , 2. Устройство по п.1, о т л и 7 чающееся тем, что узел анализа и индикации Состояния состоит из однотипных ячеек по числу каналов стабилизации, каждая из которых содержит первый и второй элементы И-НЕ, с объединенными первыми входами,яв- , ляющимися соответствующими управляющими входами узла анализа и йндикации, счетчик, счетный и установочный входы которого соединены по отдельности с выходами соответственно первого и второго элементов И-НЕ, дешифратор с установочным, и информационным входами, причем последний подключен к выходу счетчика, усилитель с .индикатором, подключенный вхрдам к вторым входам элементов ИНЕ и выходу дешифратора, являющемуся соответствукидим выходом узла ангшиза и индикации, и инвертор, подключенный выходом к третьему входу второго элемента И-НЕ, а входом - к третьему входу первого элемента И-НЕ, который объединен с аналогичными входаг-ш других ячеек и является входом узла анализа и индикации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ь 817688, кл,С 05 F 1/56, 1979.

Йти

// 6-Сигнал рвееогмяеоваВ узел Aotuifu

п

13

гг

IS