Блок стабилизированного питания для информационно-измерительной системы Советский патент 1983 года по МПК G05B11/00 

Целью изобретения является уменьшение помех при включении и выключении блока питания, а также повышение ресурса питаемой аппаратуры. Поставленная цель достигается тем что в блок стабилизированного питания, содержащих .трансформатор, первы выход которого соединен с входом выпрямителя, а второй выход - с , входом источника опорного напряжений, один выход выпрямителя соединен с первым входом регулирующего элемента, выход которого соединен с выходом блока и одним из входов задатчика напряжения другой выход выпрямителя соединен с шиной нулевого потенциала, выход источника опорного напряжения и выход задатчика напряжения соединены с входами элемента сравнения, выход усилителя постоянного тока соединен вторым входом регулирующего элемента введены реле с задержкой на выключение два реле с задержкой на выключение,, состоящий из резистора и конденсатора интегрирующий элемент, вход которого присоединен к выходу элементасравнения, выход - к входу усилителя постоянного тока, а параллельно рези тору интегрирующего элемента включены замыкающие контакты реле с задерж кой на включение, параллельно входу интегрирующего элемента подсоединены размыкающие контакты первого реле с задержкой на выключение, к входам трансформатора подключены замыкающие контакты второго реле с задержкой на выключение, а обмотки реле подсое динены параллельно первому и второму входам блока. Величина задержки на включение ре ле выбрана равной удвоенной постоянной времени интегрирующего элемента. Величина задержки на выключение первого реле с такой задержкой равна времени отпускания контактов реле с задержкой на включение. Величина задержки на выключение второго реле с такой задержкой равна удвоенной постоянной времени интегрирующего элемента. На фиг.1 изображена схема предлагаемого блока; на фиг.2 - временная диаграмма процессов, происходящих во время включения и выключения блок временного стабилизированного питания . Блок состоит из трансформатора 1, выпрямителя 2, регулирующего элемента 3, задатчика напряжения 4, источника опорного напряжения 5, элемента сравнения 6, усилителя постоянного тока 7, интегрирунндего элемента, состоящего из резистора 8 и конденсатора 9, реле 10 с задержкой на включение с контактами 11, двух реле 12 и 13 с задержкой на включение с контактами соответственно 14 и 15, резисторов 16, контактов 17, управляющих включением и выключением блока питания, выходных шин 18 и 19 блока питания и шин 20 и 21, питаемых от евыключаемого источника напряжения. Первая вторичная обмотка трансформатора 1 соединена со входом выпрямителя 2, вторая - со входом источника опорного напряжения 5. Один выход выпрямителя 2 соединен с первым входом регулирующего элемента 3. Второй выход выпрямителя соединен с первой выходной щиной 19 блока питания, с первым выводом конденсатора 9, с одним из контактов 15 реле 13, с первым входом задатчика напряжения 4. Второй вход регулирующего элемента 3 соединен с выходом усилителя постоянного тока 7. Выход регулирующего элемента 3 соединен со второй выходной шиной 18 блока питания и со вторым входом задатчика напряжения 4. Выход источника опорного напряжения 5 соединен с первым входом элемента сравнения 6. Выход задатчика 4 соединен со вторым входом этого элемента. Выход элемента сравнения б соединен с первым выводом резистора 8 и со вторым контактом 17. Второй вывод резистора 8 соединен со входом усилителя 7 и со вторым выводом конденсатора 9. Резистор 8 шунтирован контактами 11 реле 10. Начало обмоток реле 10, 12 и 13 через резисторы 16 соединены с одной шиной 20 невыключаемого источника напряжения. Концы этих обмоток соединены вместе и через контакты 17 соединены с шиной 21 невыключаемого источника. В первичную обмотку трансформатора 1 включены нормально разомкнутые контакты 14 реле 12. На фиг.2 показаны (сверху вниз).изменение напряжения на выходе блока стабилизированного питания (между шинами 18 и 19), положения контактов 17, 14, 11 и 15 во время включения, работы и при шдключении блока стабилизированного питания. Ве рхний уровень кривых контакты замкнуты, нижний - разомкнуты. Работа предлагаемого блока происходит следующим образом. В исходном (выключенном) состоянии контакты 17 разомкнуты и обмотки реле 10, 12 и 13 обесточены. Контакты 11 и 14 разомкнуты, а контакты 15 замкнуты. Для включения блока питания внешнее устройство (например, таймер) замыкает контакты 17. При этом без задержки реле 12 замыкает контакты 14, а реле 13 размыкает контакты 11. Контакты 14 подают сетевое напряжение на вход трансформатора 1, а контакты 15 снимают со входа интегрирующего элемента потенциал корпуса и подают на него сигнал небаланса с выхода элемента сравнения б. Контакты 11 пока разомкнуты. Напряжение с выхода элемента сравнения 6 начинает заряжать конденсатор 9, включенный на входе усилителя постоянного тока 7, который плавно воздействует на второй вход регулирующего элемента 3. Потенциал на шине 18 и ток через нагрузку, зависящий от разности потенциалов меж ду шинами 18 и 19, начинают плавно возрастать. Одновременно растет напряжение на выходе задатчика 4, что приводит к постепенному уменьшению сигнала на выходе элемента сравнения б. В установившемся состоянии этот сигнал равен некоторому уровню,изменяющемуся во время процессов стабилизации напряжения. Напряжение на выходе блока равно заданному. Во время работы блока интегрирующий контур дол жен быть исключен, поэтому по заверше нии выхода на режим реле 10 замыкает контакты 11 и постоянная времени интегрирующего элемента становится.равной нулю. На этом процесс включения блока питания заканчивается. Для выключения блока питания внешнее устройство размыкает контакты 17. При этом реле 10 сразу размыкаются контакты и постоянная времени интегрирукнцего. элемента становится равной RC . Спустя некоторое время, большее, чем время размыкания контактов 11, реле 13 замыкает свои контакты 15. Нбчинается разряд конденсатора 9 через резистор 8 и контакты 15. Уси литель 7 начинает при помощи регулирующего элемента 3 плавно уменьшать напряжение на выходе блока питания. СПУСТЯ некоторое время это напряжение станет близким к нулю, и тогда реле 1 разомкнет контакты 14, отключив блок стабилизированного питания от сети. Благодаря плавному включению и выключению, блока возникающие при этом помехи и переходные процессы, угрожающие исправности питаемой аппаратуры . ИИС, значительно ослабляются. В этих условиях в периоды между практическими использованиями ИИС ее аппаратура может быть выключена, что дает экономию электроэнергии и увеличивает долговечность элементов ИИС. Формула изобретения БЛОК стабилизированного питания для информационно-измерительной системы, содержащий трансформатор, первый выход которого соединен с входом выпрямителя, второй выход - с входом источника опорного напряжения, один выход выпрямителя соединен с первым входом регулирующего элемента, выход которого соединен с выходом блока и с одним извходов задатчика напряже- , ния, другой выход выпрямителя соединен с шиной нулевого потенциала, вы(ход источника опорного напряжения и выход задатчика напряжения соединены с входами элемента сравнения, выход усилителя постоянного тока соединен с втоЕ)1м входом регулирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью-уменьшения помех при включении и выключении блока стабилизированного питания, в него введены реле с задержкой на включение, два реле с задержкой на выключение, состоящий из резистора и конденсатора интегрирующий элемент, вход которого подсоединен к выходу элемента сравнения, выход - к входу усили-. теля постоянного тока, а параллельно резистору интегрирующего элемента включены Зс1мыкающие контакты реле с задержкой на включение, параллельно входу интегрирующего элемента подсоединены размыкающие контакты первого реле с задержкой на выключение, к входам трансформатора подключены замыкающие контакты второго реле с задержкой на выключение, а обмотки реле подсоединены параллельно первому и второму входам блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Додик С.Д., Дусавицкий Ю.Я. и др. Источники электропитания на полупроводниковых приборам. Проектирование и расчет. М., Советское радио, 1969. 2.Расчет схем на транзисторах. Пер. с англ. Меркуловой К.Г. и др. М., Энергия, с. 181, рис. 9-12 (прототип).

rs

Фиг.1