RU2106736C1 - Automatic generator of signal for initial setting of microprocessor control system of converter - Google Patents
Automatic generator of signal for initial setting of microprocessor control system of converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2106736C1 RU2106736C1 RU96119321A RU96119321A RU2106736C1 RU 2106736 C1 RU2106736 C1 RU 2106736C1 RU 96119321 A RU96119321 A RU 96119321A RU 96119321 A RU96119321 A RU 96119321A RU 2106736 C1 RU2106736 C1 RU 2106736C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- voltage
- signal
- microprocessor
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Abstract
Description
Изобретение относится к цифровым системам управления (ЦСУ) преобразователями на базе микропроцессора и предназначено для обеспечения работы ЦСУ в режимах исчезновения и восстановления питающего напряжения, а также в режимах ненормированного отклонения питающего напряжения, где требуется обеспечить работу преобразователя (при подаче питающего напряжения) с теми же начальными условиями, которые имели место до исчезновения питающего напряжения. Областью применения преобразователей с таким устройством являются системы гарантированного питания или электрические сети, где в качестве резервных источников применяются дизельгенераторы или другие альтернативные источники питания с широким диапазоном изменения выходного напряжения. The invention relates to digital control systems (CSB) of microprocessor-based converters and is intended to ensure the operation of the CSB in the modes of disappearance and restoration of the supply voltage, as well as in the modes of abnormal deviation of the supply voltage, where it is necessary to ensure the operation of the converter (when applying the supply voltage) with the same initial conditions that occurred before the disappearance of the supply voltage. The scope of converters with such a device is guaranteed power supply systems or electric networks, where diesel generators or other alternative power supplies with a wide range of output voltage changes are used as backup sources.
В системах гарантированного питания возможны ситуации, когда после отключения основного питающего напряжения осуществляется переход на альтернативные резервные источники питания, например дизель-генератор [1]. Питающее напряжение при этом может колебаться в значительных пределах, что может привести к неустойчивой работе микропроцессорной системы управления (МСУ) преобразователем. В основном это связано со снижением напряжения питания микросхем. В основном это связано со снижением напряжения питания микросхем до уровня минимальных паспортных значений. Как правило, напряжение питания микросхем формируется блоком питания из входного напряжения преобразователя, содержащего мощные С-фильтры, которые обеспечивают медленный спад напряжения питания микросхем при отключении системы управления или медленный рост при ее включении, при этом неустойчивая работа микросхем возникает на уровне минимального напряжения питания микросхем и как следствие возможна неточная передача информации между внешним устройствами МСУ (особенно с внешними запоминающими устройствами), что делает невозможным повторные запуски преобразователя при достижении достаточного уровня питающего напряжения. Поэтому стоит задача сохранения полезной информации и обеспечения устойчивой работы МСУ при значительных ненормируемых отклонениях напряжения питающей (или резервной) сети, включении или отключении питающего напряжения. In guaranteed power systems, situations are possible when, after turning off the main supply voltage, a transition to alternative backup power sources, for example, a diesel generator, is performed [1]. In this case, the supply voltage can fluctuate significantly, which can lead to unstable operation of the microprocessor control system (MCU) of the converter. This is mainly due to a decrease in the supply voltage of the chips. This is mainly due to a decrease in the supply voltage of microcircuits to the level of minimum passport values. As a rule, the supply voltage of the microcircuits is formed by the power supply unit from the input voltage of the converter containing powerful C filters, which provide a slow drop in the supply voltage of the microcircuits when the control system is turned off or slow growth when it is turned on, while the unstable operation of the microcircuits arises at the level of the minimum microcircuit supply voltage and as a result, inaccurate information transfer between external devices of the local self-government (especially with external storage devices) is possible, which makes it impossible vtornye launches converter when reaching a sufficient voltage level. Therefore, the task is to preserve useful information and ensure stable operation of the local self-government with significant non-standardizable deviations of the supply voltage (or standby) of the network, enable or disable the supply voltage.
Известны схемы начальной установки микропроцессорной системы управления [2,3] , где сигнал начальной установки микропроцессора и внешних устройств RESET обеспечивает начальный запуск системы управления только при включении МСУ. В основе этих схем лежит RC-цепочка, конденсатор которой и формирует сигнал RESET в момент включения МСУ. Known schemes for the initial installation of the microprocessor control system [2,3], where the initial signal of the microprocessor and external RESET devices provides the initial start-up of the control system only when the MCU is turned on. These circuits are based on an RC circuit, the capacitor of which generates a RESET signal at the moment of switching on the ISU.
Схема [4] , принимаемая за прототип, представляет собой типичную конфигурацию МСУ, где микропроцессор устанавливается в начальное состояние сигналом RESET (по вариантам [2,3], а управление внешними устройствами (включая элементы внешней памяти) осуществляется с помощью микропроцессорных сигналов управления внешними устройствами, шинами данных (ШД) и адреса (ША). Схема не содержит элементов, позволяющих обеспечить сохранность информации и устойчивую работу МСУ при снижении напряжения питания преобразователя. The circuit [4], taken as a prototype, is a typical configuration of the ISU, where the microprocessor is set to its initial state by the RESET signal (according to options [2,3], and the control of external devices (including external memory elements) is carried out using microprocessor control signals of external devices , data buses (ШД) and addresses (ША) .The circuit does not contain elements that can ensure the safety of information and stable operation of the local self-government while reducing the supply voltage of the converter.
Цель изобретения - повышение надежности цифровой системы управления преобразователем на базе микропроцессора в режимах исчезновения и восстановления питающего напряжения. The purpose of the invention is to increase the reliability of a digital converter control system based on a microprocessor in the modes of disappearance and restoration of the supply voltage.
Это достигается введением компаратора, на вход которого подается разность напряжений уставки и часть нестабилизированного напряжения питания микросхем. Напряжение уставки формируется первым делителем напряжения, состоящим из резистора и стабилитрона. Часть нестабилизированного напряжения, пропорциональная входному напряжению питания преобразователя, формируется вторым делителем напряжения, состоящим из резисторов. Выход компаратора управляет ключом, который подключен параллельно конденсатору, образующему с резистором последовательную цепочку между общим проводом и плюсом стабилизированного питания микросхем. Сигнал начальной установки микропроцессора RESET (сигнал высокого уровня) формируется первым элементом И-НЕ, на вход которого подается напряжение с конденсатора, а сигнал (сигнал низкого уровня) вторым элементом И-НЕ, на вход которого подается сигнал с первого элемента И-НЕ. Добавляются элементы И-НЕ на каждый из соответствующих выходов селектора внешних устройств по числу внешних устройств, на каждый из соответствующих выходов микропроцессорных сигналов управления внешними устройствами. Сигнал и один из соответствующих сигналов с элемента И-НЕ на выходе селектора внешних устройств подаются на первый элемент 2И-НЕ, сигнал и один из соответствующих сигналов с элемента И-НЕ на выходе микропроцессорных сигналов управления внешними устройствами подаются на второй элемент 2И-НЕ, другие необходимые микропроцессорные сигналы управления внешними устройствами подаются на соответствующие последующие элементов 2И-НЕ. Полученные сигналы с элементов 2И-НЕ подаются на соответствующие микросхемы внешних устройств.This is achieved by introducing a comparator, the input of which is supplied with the difference of the set voltage and part of the unstabilized supply voltage of the microcircuits. The setpoint voltage is generated by the first voltage divider, consisting of a resistor and a zener diode. Part of the unstabilized voltage, proportional to the input voltage of the converter, is formed by a second voltage divider consisting of resistors. The output of the comparator controls the key, which is connected in parallel with the capacitor, which forms a series chain with the resistor between the common wire and the plus of the stabilized power supply of the microcircuits. The initial RESET microprocessor installation signal (high level signal) is generated by the first NAND element, the input of which is supplied with voltage from the capacitor, and the signal (low level signal) by the second AND-NOT element, to the input of which a signal is supplied from the first AND-NOT element. NAND elements are added to each of the corresponding outputs of the selector of external devices according to the number of external devices, to each of the corresponding outputs of the microprocessor control signals of external devices. Signal and one of the corresponding signals from the AND-NOT element at the output of the selector of external devices is supplied to the first element 2-NOT, the signal and one of the corresponding signals from the AND-NOT element at the output of the microprocessor control signals of external devices is supplied to the second element 2I-NOT, the other necessary microprocessor control signals of external devices are supplied to the corresponding subsequent elements 2I-NOT. The received signals from 2I-NOT elements are supplied to the corresponding microcircuits of external devices.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, где введены следующие обозначения:
Uпит. нестаб -нестабилизированное питание микросхем, пропорциональное входному напряжению питания преобразователя;
Uпит.стаб - стабилизированное питание микросхем;
Uпит.аб - питание от аккумуляторной батареи;
ША - шина адреса;
АБ - аккумуляторная батарея;
RESET, - сигнал (высокого и низкого уровня) сброса процессора и внешних устройств в исходное состояние;
- сигнал записи (низкого уровня);
- сигнал чтения (высокий уровень) и записи (низкого уровня) на входе ОЗУ;
- сигнал выбора микросхемы (низкий уровень).In FIG. 1 presents a diagram of the proposed device, where the following notation is introduced:
U pit. unstable - unstable power supply of microcircuits proportional to the input voltage of the converter;
U pit.stab - stabilized chip power;
U pit.ab - battery power;
ША - address bus;
AB - rechargeable battery;
RESET - signal (high and low level) reset the processor and external devices to its original state;
- recording signal (low level);
- read signal (high level) and write (low level) at the input of RAM;
- chip selection signal (low level).
На фиг. 2 представлены временные диаграммы напряжений в контрольных точках схемы по фиг. 1 и формирования сигнала начальной установки RESET МСУ. In FIG. 2 shows timing diagrams of stresses at test points of the circuit of FIG. 1 and the formation of the initial setup signal RESET LSG.
Схема предлагаемого устройства (фиг. 1) содержит первый делитель напряжения из последовательно соединенных резисторов 1 и подстрочного резистора 2, подключенного к источнику нестабилизированного питания (Uпит. нестаб) и второй делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенного резистора 3 и стабилитрона 4. Средняя точка первого делителя напряжения соединена с инверсным входом компаратора 5, средняя точка второго делителя соединена с первым входом компаратора 5. Выход компаратора 5 поступает на базу транзисторного ключа 6. Коллектор транзисторного ключа 6 через резистор 7 присоединяется к источнику стабилизированного питания (Uпит.стаб), эмиттер соединен с общим проводом (О). Между источником стабилизированного питания и общим проводом находится последовательная цепочка из диода 8 и конденсатора 9, причем катод диода соединен с плюсом стабилизированного источника питания (Uпит.стаб.), а общая точка диода 8 и конденсатора 9 соединен с коллектором транзисторного ключа 6 и входом элемента И-НЕ 10. Выход элемента И-НЕ 10 подается на вход элемента И-НЕ 11 и вход RESET микропроцессора 12. Микропроцессор 12 соединяется с помощью ША с селектором адреса внешних устройств 13, выход которого CS соединяется с элементом И-НЕ 14 (количество элементов И-НЕ зависит от числа внешних устройств). Выход элемента И-НЕ 14 соединяется с первым входом элемента 2И-НЕ 15, на второй вход элемента 2И-НЕ 15 подается сигнал с выхода элемента И-НЕ 11. Сигнал записи микропроцессора 12 (или сигнал чтения, в зависимости от конфигурации МСУ) подается на элемент И-НЕ 16, выход которого соединен с первым входом элемента 2И-НЕ 17, на второй вход которого подается сигнал с выхода элемента И-НЕ 11. Выходы элементов 2И-НЕ 15 и 17 подаются соответственно на управляющие входы CS и R/W внешнего устройства 18. Питания (Uпит.аб) внешнего оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) осуществляется от аккумуляторной батареи (АБ) 19 через диод 20. Заряд АБ 19 осуществляется через диод 21 и резистор 22 от источника стабилизированного питания.The circuit of the proposed device (Fig. 1) contains a first voltage divider from series-connected resistors 1 and
Принцип работы схемы рассмотрим для случая, когда в качестве внешнего устройства 18 (фиг. 1) применяется ОЗУ. На фиг. 2 показаны временные диаграммы напряжений в контрольных точках фиг. 1, обведенных кружками. На фиг. 2 дополнительно показаны:
Uвх.уст - напряжение уставки, пропорциональной минимальному входному напряжению питания преобразователя;
Uип.мин - максимальное напряжение стабилизированного питания микросхем, при котором микросхема выполняет свое функциональное назначения;
Uсраб - напряжение срабатывания микросхем по входу (при переходе из состояния высокого уровня в низкий и наоборот).The principle of operation of the circuit will be considered for the case when RAM is used as an external device 18 (Fig. 1). In FIG. 2 shows timing diagrams of stresses at the test points of FIG. 1 circled. In FIG. 2 are additionally shown:
U in.ust - voltage setting proportional to the minimum input voltage of the converter;
U ipmin - the maximum voltage of the stabilized power supply of microcircuits, at which the microcircuit fulfills its functional purpose;
U srab is the input voltage of the microcircuits (when switching from a high level to a low level and vice versa).
При подачи напряжения питания на МСУ напряжение в точке 1 (кривая 1 на фиг. 2) повторяет напряжение нестабилизированного питания в определенном масштабе (делитель напряжения на резисторах 1 и 2). В точке 2 (кривая 2 на фиг. 2) напряжение сначала повторяет напряжение источника нестабилизированного питания, затем стабилизируется стабилитроном 4 на уровне выбранной установки (Uвх.уст на фиг. 2). Стабилизированное питание (кривая 3 на фиг. 2) имеет запаздывание по времени относительно нестабилизированного питания за счет фильтрации нестабилизированного питания. В момент пересечения кривых 1 и 2 на выходе компаратора формируется сигнал низкого уровня, который позволяет закрыть транзисторный ключ 6, после чего производится заряд конденсатора 9 через резистор 7. Напряжение стабилизированного питания Uпит.стаб 3 пересекает пороговое напряжение Uип.мин раньше, чем напряжение на входе логического элемента 10 достигнет порога срабатывания Uсраб. На интервале между точкой пересечения кривой 3 с Uип.мин и точкой пересечения кривой 4 с Uсраб, на выходе элемента 10 вырабатывается сигнал высокого уровня RESET. При этом происходит сброс процессора в исходное состояние, а сигналом (на выходе элемента 11) осуществляется запрет прохождения микропроцессорных управляющих сигналов и выбора микросхемы от микропроцессора 12 к микросхеме 18.When applying the supply voltage to the ISU, the voltage at point 1 (curve 1 in Fig. 2) repeats the voltage of the unstabilized power at a certain scale (voltage divider on resistors 1 and 2). At point 2 (
При снижении напряжения питания преобразователя и, соответственно, МСУ напряжение в точке 1 (фиг. 1) достигает напряжения Uвх.уст, при этом напряжение на выходе компаратора 5 становится положительным и включается транзисторный ключ 6, который разряжает конденсатор 9. Напряжение в точке 4 (фиг. 1) снижается до уровня Uсраб, и на выходе элемента 10 появляется сигнал высокого уровня RESET, который сбрасывает микропроцессор 12 в исходное состояние, а сигналом осуществляется запрет прохождения микропроцессорных сигналов управления R/W и сигнала выбора микросхемы . В рассматриваемом случае на элемент 18 (ОЗУ) запрещается подача сигнала записи и выбора микросхемы как при подаче напряжения, так и при его исчезновении фиг. 2), что важно для сохранения промежуточной информации и недопущения записи ложных данных. Данные в ОЗУ (микросхема 18) сохраняются за счет использования АБ 19, которая автоматически включается при исчезновении напряжения питания.With a decrease in the supply voltage of the converter and, accordingly, the ISU, the voltage at point 1 (Fig. 1) reaches the voltage U in.ust , while the voltage at the output of the comparator 5 becomes positive and the transistor switch 6 is turned on, which discharges the capacitor 9. The voltage at point 4 (Fig. 1) decreases to the level U srab , and at the output of the element 10 appears a high level signal RESET, which resets the microprocessor 12 to its original state, and the signal the prohibition of the passage of microprocessor control signals R / W and the signal selection chip . In the case under consideration, it is forbidden to supply a recording signal and select a chip to an element 18 (RAM) both when voltage is applied and when it disappears. FIG. 2), which is important for maintaining intermediate information and preventing the recording of false data. Data in RAM (chip 18) is stored through the use of AB 19, which automatically turns on when the power supply disappears.
В случае использования других внешних устройств 18, организуется запрет на прохождение тех управляющих сигналов от микропроцессора 12, которые необходимо запретить для данного внешнего устройства с добавлением соответствующих элементов 2И-НЕ. In the case of using other external devices 18, a ban is placed on the passage of those control signals from the microprocessor 12, which must be prohibited for this external device with the addition of the corresponding elements 2I-NOT.
Источники информации. Sources of information.
1. Адамия Г.Г., Беркович Е.И., Картавых А.С. и др. Статические агрегаты бесперебойного питания. Под ред. Ф.И.Ковалева. - М.: Энергоатомиздат, 1992, 288 с. 1. Adamia G.G., Berkovich E.I., Kartavykh A.S. and other Static Uninterruptible Power Supplies. Ed. F.I. Kovaleva. - M .: Energoatomizdat, 1992, 288 p.
2. Однокристальные микроЭВМ. -М.: МИКАП, 1994, 400 с. рис. 8-16, с.316. 2. Single-chip microcomputers. -M .: MIKAP, 1994, 400 p. fig. 8-16, p. 316.
3. Нерода В.Я., Торбинский В.Э. и Шлыков Е.Л. Однокристальные микроЭВМ МС -51. -М.: Диджитал Компонентс, 1995, 164 с. рис. 2.16. 3. Neroda V.Ya., Torbinsky V.E. and Shlykov E.L. Single-chip microcomputers MS-51. -M.: Digital Components, 1995, 164 p. fig. 2.16.
4. Абрайтис В. В., Аверьянов Н.Н., Белоус А.И. и др. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник в 2-х т. Под ред. В.А.Шахнова. - М.: Радио и связь, 1988, Т.1, 368 с. рис. 3.84, с.170. 4. Abraitis V.V., Averyanov N.N., Belous A.I. et al. Microprocessors and microprocessor sets of integrated circuits: a Handbook in 2 volumes. Ed. V.A. Shakhnova. - M.: Radio and Communications, 1988, vol. 1, 368 p. fig. 3.84, p. 170.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96119321A RU2106736C1 (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Automatic generator of signal for initial setting of microprocessor control system of converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96119321A RU2106736C1 (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Automatic generator of signal for initial setting of microprocessor control system of converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2106736C1 true RU2106736C1 (en) | 1998-03-10 |
RU96119321A RU96119321A (en) | 1998-05-20 |
Family
ID=20185976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96119321A RU2106736C1 (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Automatic generator of signal for initial setting of microprocessor control system of converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2106736C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU180247U1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-06-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Automatic step-up voltage converter |
-
1996
- 1996-09-27 RU RU96119321A patent/RU2106736C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Нерода В.Я., Торбинский В.Э., Штыков Е.Л. Однокристальные микроЭВМ МС-51-М. Диджитал Компонатс, 1995, рис. 2. 16. Микропроцессоры и микропроцесорные комплекты интегральных микросхем. Справочник/ Под ред.В.А.Шахнова, М.: Радио и связь, 1988, т. 1, рис. 3. 84, с. 170. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU180247U1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-06-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Automatic step-up voltage converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0426663B1 (en) | Apparatus for defined switching of a microcomputer to standby mode | |
US5382839A (en) | Power supply control circuit for use in IC memory card | |
US4492876A (en) | Power supply switching arrangement | |
US4384350A (en) | MOS Battery backup controller for microcomputer random access memory | |
US4388706A (en) | Memory protection arrangement | |
US4669066A (en) | Memory data holding circuit | |
US5550729A (en) | Power sequencing control | |
KR890007295A (en) | Semiconductor integrated circuit device with power down mode | |
US4580248A (en) | Electronic apparatus with memory backup system | |
US5070481A (en) | Coordinated circuit for supplying power from a d-c source to a microcomputer and its semiconductor memories | |
RU2106736C1 (en) | Automatic generator of signal for initial setting of microprocessor control system of converter | |
US6667604B2 (en) | Power supply circuit with continued power generation after switch turn-off | |
US5063355A (en) | Timer circuit | |
USRE32200E (en) | MOS battery backup controller for microcomputer random access memory | |
JP3838722B2 (en) | Semiconductor device having control circuit with forced operation function | |
US7039143B2 (en) | Circuit for determining the time difference between edges of a first digital signal and of a second digital signal | |
SU1434504A1 (en) | Non-volatile storage | |
KR900008241Y1 (en) | Memory data back-up circuit of static ram | |
SU1448362A1 (en) | Power-failure proof storage | |
EP0902294B1 (en) | A voltage monitoring circuit | |
JPS6073720A (en) | Stand-by mode changeover circuit of random access memory | |
SU1173448A1 (en) | On-line storage employing memory microcircuits | |
JPS6120077B2 (en) | ||
US4433250A (en) | Power supply control apparatus | |
KR950008457B1 (en) | S-ram back-up circuit using transistor |