RU22567U1

RU22567U1 - POWER SUPPLY FOR ELECTROLUMINESCENT PANEL

Info

Publication number: RU22567U1
Application number: RU2001134397/20U
Authority: RU
Inventors: Мамед Джабар Оглы Бахшиев
Original assignee: Мамед Джабар Оглы Бахшиев
Priority date: 2001-12-24
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2002-04-10

Abstract

1. Источник питания для электролюминесцентной панели, содержащий сетевой выпрямитель, токоограничивающий резистор, сглаживающий фильтр, вывод положительного напряжения которого подключен к входу преобразуемого напряжения двухтактного силового преобразователя постоянного напряжения в переменное, выполненного на включенных последовательно полевых МОП-транзисторах, к выходу которого подсоединена индуктивность, а также широтно-импульсный модулятор, к выходу которого подключен формирователь-мультиплексор импульсов, отличающийся тем, что в него введены узел вспомогательного питания, выполненный в виде преобразователя постоянного напряжения в постоянные, узел защиты от перегрузки, драйвер управления силовым преобразователем, сетевой фильтр, узел управления режимом работы сглаживающего фильтра, узел ввода сигнала регулирования интенсивности свечения и RC-цепь, состоящая из соединенных первыми выводами разделительного конденсатора и выходного резистора, широтно-импульсный модулятор выполнен в виде программируемого микроконтроллера, а формирователь-мультиплексор импульсов выполнен управляемым с возможностью запрета формирования выходных сигналов, сетевой фильтр, входы которого являются входами переменного напряжения промышленной частоты источника питания для электролюминесцентной панели, подключен своими выходами к входам сетевого выпрямителя, выходы которого, один через токоограничивающий резистор, а другой - непосредственно, связаны с входами сглаживающего фильтра, подключенного выводом отрицательного напряжения к первому входу узла защиты от перегрузки, а выводом положительного напряж�1. The power supply for the electroluminescent panel, containing a network rectifier, a current-limiting resistor, a smoothing filter, the output of the positive voltage of which is connected to the input of the converted voltage of a push-pull DC-DC power converter, made on MOSFETs connected in series, to the output of which an inductance is connected, as well as a pulse-width modulator, to the output of which a shaper-pulse multiplexer is connected, characterized in that that an auxiliary power unit, made in the form of a DC-to-DC converter, an overload protection unit, a power converter control driver, a network filter, a smoothing filter operation mode control unit, a luminous intensity control signal input node, and an RC circuit consisting of connected by the first conclusions of the isolation capacitor and the output resistor, the pulse-width modulator is made in the form of a programmable microcontroller, and the shaper-multiplexer pulses made controlled with the ability to prohibit the formation of output signals, the network filter, the inputs of which are inputs of an alternating voltage of the industrial frequency of the power source for the electroluminescent panel, is connected by its outputs to the inputs of the network rectifier, the outputs of which, one through a current-limiting resistor, and the other directly connected with smoothing filter inputs connected by a negative voltage output to the first input of the overload protection unit, and a positive voltage output

Description

ИСТОЧНИК ИИТАИИЯ для ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ НАНЕЛНSOURCE OF ITAIA FOR ELECTROLUMINESCENT NANEL

Полезная модель относится к области свето-электротехники и может быть использована в качестве источника питания для электролюминесцентных световых панелей.The utility model relates to the field of light-electrical engineering and can be used as a power source for electroluminescent light panels.

Световые панели представляют собой систему изолированных друг от друга электродов, между которыми размещен слой электролюминофора, излучающий в видимом диапазоне длин волн. В качестве электролюминофоров могут быть использованы полимеры с различным наполнением (см., например, RU 2050041 С1, Полян и др., Н05В 33/10, 10.12.1995), в том числе сложного химического состава (см., например, RU 2131411 С1, ИПХФ РАН и др., С07С 211/54, 10.06.1999). Для технологических и рекламных целей на поверхность панелей могут быть нанесены различные элементы, в частности, в виде красочных покрытий на прозрачной и непрозрачной основах, а сами панели выполнены гибкими.Light panels are a system of electrodes isolated from each other, between which there is a layer of an electroluminophore emitting in the visible wavelength range. As electroluminophores, polymers with different contents can be used (see, for example, RU 2050041 C1, Polyan et al., Н05В 33/10, 12/10/1995), including complex chemical composition (see, for example, RU 2131411 C1 , IPCP RAS and others, С07С 211/54, 10.06.1999). For technological and advertising purposes, various elements can be applied to the surface of panels, in particular, in the form of colorful coatings on transparent and opaque substrates, and the panels themselves are flexible.

Для питания электролюминесцентных панелей используют вторичные источники переменного тока, которые подключают к контактным дорожкам электродов. Основное требование к источникам состоит в обеспечении стабильности светотехнических параметров панелей, что является важным для их использования в качестве источников подсветки для различных технических, промышленных устройств отображения информации и в рекламных целях.To power the electroluminescent panels, secondary alternating current sources are used, which are connected to the contact paths of the electrodes. The main requirement for the sources is to ensure the stability of the lighting parameters of the panels, which is important for their use as sources of illumination for various technical, industrial information display devices and for advertising purposes.

Так, известен источник питания для электролюминесцентных панелей, описанный в патенте US 5717317 Pleso, 323/222, G09G 3/10, 10.02.1998. Источник представляет собой преобразователь постоянного напряжения в переменное, выполненный по мостовой схеме, управление которым осуществляется схемой на основе таймера. Таймер формирует сигнал в виде меандра с частотой 500 Гц, который управляет элементами мостовой схемы. Благодаря этому на выходе источника питания формируется знакопеременное напряжение, форма которого определяется параметрами сигналов управления и емкостными характеристиками самой электролюминесцентной панели.Thus, a power source for electroluminescent panels is known, described in US Pat. No. 5,717,317 to Pleso, 323/222, G09G 3/10, 02/10/1998. The source is a DC to AC converter made according to a bridge circuit, which is controlled by a timer-based circuit. The timer generates a signal in the form of a meander with a frequency of 500 Hz, which controls the elements of the bridge circuit. Due to this, an alternating voltage is formed at the output of the power source, the shape of which is determined by the parameters of the control signals and the capacitive characteristics of the electroluminescent panel itself.

быть использован с электролюминесцентными панелями только небольших размеров, например, в портативных устройствах отображения данных.be used with electroluminescent panels of only small sizes, for example, in portable data display devices.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является источник питания для электролюминесцентных панелей больших плошадей (до 1,5 кв. м). Он содержит сетевой выпрямитель, токоограничивающий резистор, последовательно соединённые сглаживаюший фильтр, двухтактный силовой преобразователь постоянного напряжения в переменное, выполненный на включенных последовательно полевых МОП-транзисторах, и индуктивность, а также широтно-импульсный модулятор, к выходу которого подключен формирователь-мультиплексор импульсов. Формирователь обеспечивает преобразование выходного сигнала широтно-импульсного модулятора в прямую и инвертированнуюпоследовательности импульсов управления силовымThe closest to this invention in terms of technical nature and the achieved result is a power source for electroluminescent panels of large areas (up to 1.5 sq. M). It contains a network rectifier, a current-limiting resistor, a smoothing filter connected in series, a push-pull DC-to-AC power converter made on MOSFETs connected in series, and an inductance, as well as a pulse-width modulator, to the output of which a pulse shaper-multiplexer is connected. The shaper provides the conversion of the output signal of the pulse-width modulator into a direct and inverted sequence of power control pulses

преобразователем, выход которого через индуктивность связан с одним из выходов источника питания (см. заявку WO 99/57618 А1, GEORGE at al, G05F 1/00, 11.11.1999) - ближайший аналог.a converter, the output of which through inductance is connected to one of the outputs of the power source (see application WO 99/57618 A1, GEORGE at al, G05F 1/00, 11/11/1999) - the closest analogue.

Недостатками этого источника питания для электролюминесцентных панелей также являются его недостаточные эксплуатационные характеристики, аналогичные описанным выше. Источник питания неизбежно создает высокочастотные помехи, поступающие от него в сеть переменного тока. К тому же известный источник питания имеет недостаточную надёжность из-за отсутствия защиты от чрезмерного увеличения выходного тока или короткого замыкания на выходе, а также ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия самовосстановления источника питания после перегрузок или короткого замыкания.The disadvantages of this power source for electroluminescent panels are also its insufficient operational characteristics similar to those described above. The power source inevitably creates high-frequency noise coming from it into the AC network. In addition, the known power supply has insufficient reliability due to the lack of protection against excessive increase in the output current or output short circuit, as well as limited functionality due to the lack of self-healing of the power source after overloads or short circuits.

Задачей полезной модели является создание источника питания для световых панелей на основе электролюминесценции, свободного от указанных выше недостатков.The objective of the utility model is to create a power source for light panels based on electroluminescence, free from the above disadvantages.

Технический результат состоит в повышении надежности, снижении энергопотребления и обеспечении стабильности выходных характеристик при использовании различных типов световых панелей. Дополнительный технический результат состоит в том, что конструкция источника питания позволяет программным путем изменять форму выходного напряжения.The technical result consists in increasing reliability, reducing power consumption and ensuring the stability of the output characteristics when using various types of light panels. An additional technical result is that the design of the power source allows you to programmatically change the shape of the output voltage.

Технический результат обеспечивается тем, что источник питания для электролюминесцентной панели содержит сетевой выпрямитель, токоограничивающий резистор, сглаживающий фильтр, вывод положительного напряжения которогоThe technical result is ensured by the fact that the power source for the electroluminescent panel contains a network rectifier, a current-limiting resistor, a smoothing filter, the output of the positive voltage of which

подключен ко входу преобразуемого напряжения двухтактного силового преобразователя постоянного напряжения в переменное, выполненного на включенных последовательно полевых МОП-транзисторах, к выходу которого подсоединена индуктивность, а также широтно-импульсный модулятор, к выходу которого подключен формирователь-мультиплексор импульсов. В устройство введены узел вспомогательного питания, выполненный в виде преобразователя постоянного напряжения в постоянные, узел защиты от перегрузки, драйвер управления силовым преобразователем, сетевой фильтр, узел управления режимом работы сглаживающего фильтра, узел ввода сигнала регулирования интенсивности свечения и RC-цепь, состоящая из соединенных первыми выводами разделительного конденсатора и выходного резистора, широтно-импульсный модулятор выполнен в виде программируемого микроконтроллера, а формирователь-мультиплексор импульсов выполнен управляемым с возможностью запрета формирования выходных сигналов. Сетевой фильтр, входы которого являются входами переменного напряжения промышленной частоты источника питания для электролюминесцентной панели, подключен своими выходами к входам сетевого выпрямителя, выходы которого, один через токоограничивающий резистор, а другой - непосредственно, связаны с входами сглаживающего фильтра, подключенного выводом отрицательного напряжения к первому входу узла защиты от перегрузки, а выводом положительного напряжения также ко входу преобразуемого напряжения узла вспомогательного питания. Выход первого преобразованного напряжения узла вспомогательного питания связан с входами питания драйвера управления силовым преобразователем, узла управления режимом работы сглаживающего фильтра и первым входом питания узла защиты от перегрузки, а выход второго преобразованного напряжения - с входами питания микроконтроллера, преобразователя-мультиплексора импульсов, узла ввода сигнала регулирования интенсивности свечения и вторым входом питания узла защиты от перегрузки. Первый выход узла защиты от перегрузки подсоединен к управляющему входу преобразователя-мультиплексора импульсов, второй выход - к общей шине источника питания для электролюминесцентной панели, а третий - ко второму выводу выходного резистора. Выходы преобразователя-мультиплексора импульсов соединены со входами драйвера управления силовым преобразователем, выходы которого подключены ко входам двз хтактного силового преобразователя. Управляющий выход микроконтроллера соединен с входом узла управления режимом работы сглаживающего фильтра. Выходы узла управления режимом работы сглаживающегоIt is connected to the input of the converted voltage of a push-pull power converter of direct voltage to alternating current, performed on MOSFETs connected in series, to the output of which an inductance is connected, as well as a pulse-width modulator, to the output of which a shaper-pulse multiplexer is connected. An auxiliary power unit is introduced into the device, made in the form of a DC-to-DC converter, an overload protection unit, a power converter control driver, a network filter, a smoothing filter operation mode control unit, a luminous intensity control signal input node, and an RC circuit consisting of connected the first conclusions of the isolation capacitor and output resistor, the pulse-width modulator is made in the form of a programmable microcontroller, and the shaper is multiplex p pulses are made controllable with the ability to prohibit the formation of output signals. The line filter, the inputs of which are the inputs of the industrial frequency power supply voltage for the electroluminescent panel, is connected by its outputs to the inputs of the network rectifier, the outputs of which, one through a current-limiting resistor, and the other directly, are connected to the inputs of the smoothing filter connected by the negative voltage output to the first the input of the overload protection unit, and the output of the positive voltage also to the input of the converted voltage of the auxiliary power unit. The output of the first converted voltage of the auxiliary power supply unit is connected to the power inputs of the power converter control driver, the smoothing filter operation mode control unit and the first power input of the overload protection unit, and the output of the second converted voltage is connected to the power inputs of the microcontroller, pulse multiplexer converter, signal input unit regulation of the intensity of the glow and the second power input of the overload protection unit. The first output of the overload protection unit is connected to the control input of the pulse multiplexer, the second output to the common bus of the power supply for the electroluminescent panel, and the third to the second output of the output resistor. The outputs of the pulse multiplexer-converter are connected to the inputs of the power converter control driver, the outputs of which are connected to the inputs of the motor contact converter. The control output of the microcontroller is connected to the input of the control unit of the smoothing filter operation mode. The outputs of the node control mode smoothing

фильтра подключены к выводам токоограничивающего резистора. При этом второй вывод индуктивности связан со вторым выводом разделительного конденсатора, а к выводам выходного резистора подсоединены выходные клеммы источника питания для электролюминесцентной панели.the filter is connected to the terminals of a current-limiting resistor. The second inductance terminal is connected to the second terminal of the isolation capacitor, and the output terminals of the power supply for the electroluminescent panel are connected to the terminals of the output resistor.

Устройство может характеризоваться тем, что преобразователь-мультиплексор импульсов содержит два D-триггера, два резистора, два конденсатора и четыре диода, D-входы триггеров соединены между собой и подключены к общей шине устройства, С-вход первого D-триггера, являющийся информационным входом преобразователямультиплексора, связан с катодом первого диода, анод которого подсоединен к S-входу первого D-триггера, аноду третьего диода и через первый резистор - к входу питающего напряжения, прямой выход первого D-триггера соединен с С-входом второго D-триггера и катодом второго диода, анод которого связан с S-входом второго D-триггера, анодом четвертого диода и через второй резистор - с входом питающего напряжения, первый конденсатор подключен параллельно первому диоду, а второй конденсатор - параллельно второму диоду, катоды третьего и четвертого диодов соединены между собой и являются управляющим входом преобразователямультиплексора, первым и вторым выходами которого являются прямые выходы соответственно первого и второго D-триггеров.The device can be characterized in that the pulse-converter-multiplexer contains two D-flip-flops, two resistors, two capacitors and four diodes, D-flip-flops inputs are interconnected and connected to the device common bus, C-input of the first D-flip-flop, which is an information input multiplexers, connected to the cathode of the first diode, the anode of which is connected to the S-input of the first D-trigger, the anode of the third diode and through the first resistor to the input of the supply voltage, the direct output of the first D-trigger is connected to the C-input of the of the horn D-flip-flop and the cathode of the second diode, the anode of which is connected to the S-input of the second D-flip-flop, the anode of the fourth diode and through the second resistor to the input of the supply voltage, the first capacitor is connected parallel to the first diode, and the second capacitor is parallel to the second diode, cathodes the third and fourth diodes are interconnected and are the control input of the multiplexer converters, the first and second outputs of which are the direct outputs of the first and second D-flip-flops, respectively.

Устройство может характеризоваться также тем, что узел защиты от перегрузки содержит измерительный преобразователь и компаратор, выход которого является первым выходом узла защиты от перегрузки, вход контролируемого напряжения компаратора связан с первым потенциальным выводом измерительного преобразователя, второй потенциальный вывод которого является вторым выходом узла защиты от перегрузки, первый и второй токовые выводы измерительного преобразователя являются, соответственно, первым входом и третьим выходом узла защиты от перегрузки, входы эталонного и питающего напряжений компаратора являются, соответственно, первым и вторым входами питания узла защиты от перегрузки.The device may also be characterized in that the overload protection unit includes a measuring transducer and a comparator, the output of which is the first output of the overload protection unit, the input of the controlled voltage of the comparator is connected to the first potential output of the measuring transducer, the second potential output of which is the second output of the overload protection unit , the first and second current outputs of the measuring transducer are, respectively, the first input and third output of the overload protection unit loads, the inputs of the reference and supply voltages of the comparator are, respectively, the first and second power inputs of the overload protection unit.

Устройство может характеризоваться, кроме того, тем, что измерительный преобразователь содержит последовательно соединенные первый и второй резисторы, общая точка которых является вторым потенциальным выводом измерительного преобразователя, к другим выводам резисторов, являющихся, соответственно, первым и вторым токовыми выводами измерительного преобразователя, подключены катоды первого и, соответственно, второго диодов, аноды которых соединены между собой иThe device can be characterized, in addition, by the fact that the measuring transducer contains series-connected first and second resistors, the common point of which is the second potential terminal of the measuring transducer, cathodes of the first are connected to other terminals of the resistors, which are, respectively, the first and second current terminals of the measuring transducer and, accordingly, the second diodes, the anodes of which are interconnected and

являются первым потенциальным выводом измерительного преобразователя.are the first potential transmitter output.

Устройство может характеризоваться и тем, что в него введен узел ввода сигнала регулирования интенсивности свечения, связанный своими выходами с первым и вторым входами управления микроконтроллера, а входами - с клеммами для подключения внешнего элемента регулирования интенсивности свечения электролюминесцентной панели.The device can also be characterized by the fact that a node for inputting a signal for regulating the luminous intensity connected to its outputs with the first and second control inputs of the microcontroller and inputs with terminals for connecting an external element for controlling the luminous intensity of the electroluminescent panel is inserted into it.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:The invention is illustrated in the drawings, where:

На фиг. 1 представлена функциональная схема источника питания.In FIG. 1 shows a functional diagram of a power source.

На фиг. 2 - принципиальная схема.In FIG. 2 is a schematic diagram.

Источник содержит (см. фиг. 1) сетевой выпрямитель 10, сглаживающий фильтр 12, двухтактный силовой преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное, выполненный на включенных последовательно полевых МОП-транзисторах. Схема включает такжеширотно-импульсный модулятор, реализованный наThe source contains (see Fig. 1) a network rectifier 10, a smoothing filter 12, a push-pull power converter 14 of direct voltage to alternating current, made on MOSFETs connected in series. The circuit also includes a pulse-width modulator implemented on

программируемом микроконтроллере 16, формирователь-мультиплексор 18 импульсов, драйвер 20 управления силовым преобразователем, узел 22 вспомогательного питания, сетевой фильтр 24, узел 26 управления режимом работы сглаживающего фильтра 12. Имеются узел 28 защиты от перегрузки, узел 30 ввода сигнала регулирования интенсивности свечения, индуктивность 32, RC-цепь, состоящая из последовательно соединенных разделительного конденсатора 34 и выходного резистора 36, и токоограничивающий резистор 38.programmable microcontroller 16, pulse shaper-multiplexer 18, power converter control driver 20, auxiliary power supply unit 22, line filter 24, smoothing filter operation mode control unit 26. There is an overload protection unit 28, a light intensity control signal input unit 30, an inductance 32, an RC circuit consisting of a series-connected isolation capacitor 34 and an output resistor 36, and a current limiting resistor 38.

Узел 28 защиты от перегрузки состоит из измерительного преобразователя 40 и компаратора 42.The overload protection assembly 28 consists of a transmitter 40 and a comparator 42.

На фиг. 1 также показаны клеммы 44 и 46 для подключения к сети переменного тока промышленной частоты, выходные клеммы 48 и 50 источника питания, а также клеммы 52 и 54 для подключения внешнего элемента, посредством которого осуществляется регулирование интенсивности свечения световой панели.In FIG. 1 also shows terminals 44 and 46 for connecting to an industrial frequency alternating current network, output terminals 48 and 50 of a power source, and terminals 52 and 54 for connecting an external element by which the intensity of illumination of the light panel is controlled.

На фиг. 2 показана принципиальная схема устройства. Штрих-пунктирными линиями выделены функциональные блоки, поименованные выше и представленные на фиг. 1. Сетевой выпрямитель 10 построен по мостовой схеме на микросхеме UZ300. Сглаживающий фильтр 12 состоит из конденсаторов С306, С307 и подключен к плюсовой клемме мостовой схемы через токоограничивающий резистор R302, а к минусовой - непосредственно.In FIG. 2 shows a schematic diagram of a device. The dash-dotted lines indicate the functional blocks named above and shown in FIG. 1. The network rectifier 10 is built on a bridge circuit on a UZ300 chip. The smoothing filter 12 consists of capacitors C306, C307 and is connected to the positive terminal of the bridge circuit through a current-limiting resistor R302, and directly to the negative one.

включенных последовательно полевых МОП-транзисторах типа IEP450, к затворам которых подключены эмиттерные повторители на транзисторах КТ3107. Входы эмиттерных повторителей являются входами преобразователя 14. Широтноимпульсный модулятор реализован на программируемом однокристальном микроконтроллере 16 RISC-архитектуры типа AT90S2313-10PI. Микроконтроллер 16 имеет встроенный генератор тактовых импульсов, частота которых определяется кварцевым элементом BQ200. В реализованном устройстве использовалась тактовая частота, достаточная для формирования выходного широтно-импульсного сигнала с частотой 20 кГц. Для установки микроконтроллера в исходное состояние используется RC-цепь, подключенная к входу RESET и формирующая одиночный импульс при подаче напряжения питания.IEP450 type field-effect MOS transistors connected in series, to the gates of which emitter followers on KT3107 transistors are connected. The inputs of the emitter followers are the inputs of the converter 14. The pulse-width modulator is implemented on a programmable single-chip microcontroller 16 of the RISC architecture type AT90S2313-10PI. The microcontroller 16 has a built-in clock generator, the frequency of which is determined by the quartz element BQ200. The implemented device used a clock frequency sufficient to generate an output pulse-width signal with a frequency of 20 kHz. To install the microcontroller in its initial state, an RC circuit is used, connected to the RESET input and forming a single pulse when the supply voltage is applied.

Формирователь-мультиплексор 18 импульсов реализован на двух D-триггерах (микросхема КР1533ТМ2). Его функция состоит в формировании на каждом из двух своих выходов последовательности прямоугольных импульсов, первая из которых повторяет выходной широтно-импульсный сигнал микроконтроллера 16, то есть передние фронты и спады каждого из импульсов последовательности совпадают. Вторая последовательность является инверсией первой. S-входы D-триггеров взаимосвязаны через встречно включенные диоды VD203 и VD204, общая точка которых является управляющим входом формирователя-мультиплексора 18, служащим для запрета или разрещения формирования выходных последовательностей импульсов.The shaper-multiplexer of 18 pulses is implemented on two D-flip-flops (chip КР1533ТМ2). Its function is to form a sequence of rectangular pulses at each of its two outputs, the first of which repeats the output pulse-width signal of the microcontroller 16, that is, the leading edges and decays of each of the sequence pulses coincide. The second sequence is the inverse of the first. S-inputs of D-flip-flops are interconnected via counter-connected diodes VD203 and VD204, the common point of which is the control input of the shaper-multiplexer 18, which serves to prohibit or prevent the formation of output pulse sequences.

Драйвер 20 управления силовым преобразователем является двухканальным усилителем мощности и реализован на микросхеме Ж2102.The driver 20 control the power Converter is a two-channel power amplifier and is implemented on the chip J2102.

Узел 22 вспомогательного питания предназначен для питания активных элементов источника питания электролюминесцентной панели. Он построен по обратно-ходовой схеме и представляет собой преобразователь постоянного напряжения в постоянные и состоит из трансформатора Т1, ТОП переключателя DA 100 типа TOP210PFI, выпрямителя VD100 типа 30BQ100 и параметрического стабилизатора DA101. Выходные напряжения вспомогательного источника питания +12 и +5 вольт.The auxiliary power unit 22 is designed to power the active elements of the electroluminescent panel power source. It is built on a reverse-traveling circuit and is a DC-to-DC converter and consists of a T1 transformer, a DA 100 TOP switch of TOP210PFI type, a VD100 rectifier of type 30BQ100 and a parametric stabilizer DA101. The output voltage of the auxiliary power supply is +12 and +5 volts.

Установленный на входе сетевого выпрямителя 10 сетевой фильтр 24 представляет собой пассивный четырехполюсник, выполненный на конденсаторах СЗОО-С305, резисторах R300 и R301 и дросселях L300 и L301. Назначение этого фильтра 24 состоит как в защите источника питания от кратковременных скачков напряжения в сети переменного тока, так и в исключении высокочастотных помех, поступающих в сеть в результате работы преобразователя 14.Installed at the input of the network rectifier 10, the network filter 24 is a passive four-terminal device, made on capacitors SZOO-C305, resistors R300 and R301 and chokes L300 and L301. The purpose of this filter 24 is both to protect the power source from short-term power surges in the AC network, and to eliminate high-frequency noise entering the network as a result of the operation of the converter 14.

Узел 26 управления режимом работы сглаживающего фильтра 12 представляет собой электромеханическое реле К100, обмотка которого подключена к усилителю на транзисторе VT100 (типа КТ3102). Замыкающие контакты реле подключены к выводам токоограничивающего резистора 38.The node 26 control the operating mode of the smoothing filter 12 is an electromechanical relay K100, the winding of which is connected to an amplifier on a transistor VT100 (type KT3102). The relay contacts are connected to the terminals of the current-limiting resistor 38.

Узел 28 защиты от перегрузки состоит из измерительного преобразователя 40, выполненного на диодах VD300 и VD301, резисторах R219-R223 и R303-R307, и компаратора 42, реализованного на дифференциальном операционном усилрггеле, выход которого является выходом узла 28.The overload protection unit 28 consists of a measuring transducer 40 made on diodes VD300 and VD301, resistors R219-R223 and R303-R307, and a comparator 42 implemented on a differential operational amplifier, the output of which is the output of the unit 28.

Узел 30 ввода сигнала регулирования интенсивности свечения люминесцентной панели представляет собой управляемый резисторный делитель напряжения с конденсаторами развязки, выполненный на резисторах R206, R208, R209 и R211, переменном резисторе R207 и конденсаторах С201, С203.The node 30 input signal regulating the intensity of the luminescent panel is a controlled resistor voltage divider with isolation capacitors, made on resistors R206, R208, R209 and R211, a variable resistor R207 and capacitors C201, C203.

Выходная цепь источника питания включает в себя индуктивность L201, RC цепь из параллельно включенных конденсаторов С209, С210 общей емкостью 200 мкф и резистора R224, представляющего собой выходное сопротивление, выводы которого являются выходами источника питания.The output circuit of the power source includes an inductance L201, an RC circuit of parallel connected capacitors C209, C210 with a total capacity of 200 microfarads and a resistor R224, which is the output resistance, the conclusions of which are the outputs of the power source.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Напряжение питания промышленной сети 220 вольт 50 Гц с клемм 44 и 46 подается через сетевой фильтр 24, состоящий из СЗОО, L300, С301, С302, СЗОЗ, L301, С304 и СЗОЗ, на сетевой выпрямитель 10 (UZ300). Далее выпрямленное напряжение (310 вольт) через токоограничивающий резистор 38 (R302) и сглаживающий фильтр 12 (С306, С307) поступает на узел 22 вспомогательного питания и двухтактный силовой преобразователь 14. Узел 22 вспомогательного питания имеет выходные напряжения +12 и +5 вольт.The supply voltage of the industrial network 220 volts 50 Hz from terminals 44 and 46 is supplied through a line filter 24, consisting of SZOO, L300, S301, S302, SZOZ, L301, S304 and SZOZ, to the network rectifier 10 (UZ300). Next, the rectified voltage (310 volts) through a current-limiting resistor 38 (R302) and a smoothing filter 12 (C306, C307) is supplied to the auxiliary power supply unit 22 and the push-pull power converter 14. The auxiliary power supply unit 22 has output voltages +12 and +5 volts.

После прихода напряжения питания +5 вольт микроконтроллер 16 сначала устанавливается в исходное состояние по входу RESET, а затем отсчитывает заранее заданный интервал времени (например, 1,5 сек). По истечении этого интервала времени на управляющем выходе микроконтроллера 16 (вывод 3 DD204 на фиг. 2) появляется напряжение логической единицы. Этот сигнал поступает на вход узла 26 управления режимом работы сглаживающего фильтра 12, который закорачивает токоограничивающий резистор 38, предназначенный для ограничения пускового зарядного тока конденсаторов сглаживающего фильтра (С306 и С307 на фиг. 2).After the supply voltage is +5 volts, the microcontroller 16 is first set to its initial state at the RESET input, and then it counts down a predetermined time interval (for example, 1.5 seconds). After this time interval, the logic unit voltage appears on the control output of the microcontroller 16 (pin 3 of DD204 in Fig. 2). This signal is fed to the input of the operating mode control unit 26 of the smoothing filter 12, which shorts the current-limiting resistor 38, intended to limit the starting charging current of the smoothing filter capacitors (C306 and C307 in Fig. 2).

/ i/f.f,/ i / f.f,

выходе микроконтроллера 16 (вывод 15 DD204 на фиг. 2) формируется широтноимпульсный сигнал заданной частоты (например, 20 кГц). При этом длительности импульсов изменяются по гармоническому закону в интервале, например, от 0,15Т до 0,85Т, где Т - период следования импульсов. Таким образом, на выходе микроконтроллера 16 формируется импульсная последовательность, модулированная по ширине импульсов по синусоидальному закону с частотой, оптимальной для питания выбранного типа электролюминесцентной панели, например, 450 Гц.the output of the microcontroller 16 (pin 15 DD204 in Fig. 2) is formed of a pulse-width signal of a given frequency (for example, 20 kHz). In this case, the pulse durations vary according to a harmonic law in the interval, for example, from 0.15T to 0.85T, where T is the pulse repetition period. Thus, at the output of the microcontroller 16, a pulse sequence is formed, modulated by the width of the pulses according to a sinusoidal law with a frequency optimal for powering the selected type of electroluminescent panel, for example, 450 Hz.

Эта последовательность поступает на вход формирователя-мультиплексора 18 импульсов (триггеры микросхемы DD205 на фиг. 2).This sequence is fed to the input of the shaper-multiplexer 18 pulses (triggers chip DD205 in Fig. 2).

С выходов формирователя-мультиплексора 18 противофазные сигналы (прямые выходы триггеров DD205 на фиг. 2) поступают на входы драйвера 20 управления (DD206 на фиг. 2), который непосредственно управляет двухтактным силовым преобразователем 14 постоянного напряжения в переменное.From the outputs of the shaper-multiplexer 18, the out-of-phase signals (direct outputs of the triggers DD205 in Fig. 2) are fed to the inputs of the driver 20 control (DD206 in Fig. 2), which directly controls the push-pull power converter 14 DC to AC.

Двухтактный силовой преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное построен по классической схеме и состоит (см. фиг. 2) из ключей VT202 и VT203, которые поочередно передают на выход преобразователя либо нулевое напряжение (потенциал общей шины), либо максимальное (потенциал на выводе положительного напряжения сглаживающего фильтра 12).The push-pull power converter 14 DC to AC is built according to the classical scheme and consists (see Fig. 2) of keys VT202 and VT203, which alternately transmit either zero voltage (common bus potential) or maximum voltage (potential to the positive voltage output) to the converter output smoothing filter 12).

Сформированная на выходе силового преобразователя 14 широтномодулированная по синусоидальному закону последовательность импульсов максимальной амплитуды поступает через индуктивность 32 и разделительный конденсатор 34, сглаживающие как передние фронты, так и спады импульсов, на выходной резистор 36.Formed at the output of the power transducer 14, a pulse-width-modulated sinusoidal sequence of pulses of maximum amplitude is fed through an inductance 32 and an isolation capacitor 34, smoothing both the leading edges and the decay of the pulses, to the output resistor 36.

Таким образом, на выходном резисторе 36 формируется выходное напряжение источника питания, которое представляет собой синусоидальное напряжение с частотой, равной частоте модуляции широтно-импульсной последовательности на выходе микроконтроллера 16, и с амплитудой, не превышающей половину амплитуды выходного напряжения сетевого выпрямителя 10, сглаженного фильтром 12.Thus, the output voltage of the power source is formed on the output resistor 36, which is a sinusoidal voltage with a frequency equal to the modulation frequency of the pulse-width sequence at the output of the microcontroller 16, and with an amplitude not exceeding half the amplitude of the output voltage of the network rectifier 10 smoothed by the filter 12 .

Защита источника питания от перегрузки производится узлом 28, в состав которого входят измерительный преобразователь 40 и компаратор 42.Protection of the power source from overload is performed by the node 28, which includes a measuring transducer 40 and a comparator 42.

Выходной ток источника питания для электролюминесцентной панели протекает через измерительный преобразователь 40, собранный по мостовой схеме (см. рис. 2) из резисторов R219-R223 и R303-R307 и диодов VD300 и VD301.The output current of the power source for the electroluminescent panel flows through a measuring transducer 40 assembled according to a bridge circuit (see Fig. 2) from resistors R219-R223 and R303-R307 and diodes VD300 and VD301.

поступает на вход контролируемого напряжения компаратора 42, выполненного (см. фиг. 2) на дифференциальном операционном усилителе DA102, т.е. на вычитающий вход усилителя DA102, через резистор R106. На суммирующий вход усилителя DA102 через делитель напряжения на резисторах R103 и R104 поступает эталонное напряжение. При превышении контролируемым напряжением эталонного значения компаратор вырабатывает на своем выходе сигнал, поступающий на управляющий вход формирователя-мультиплексора 18 и запрещающий формирование сигналов на его выходах. В результате этого ключи двухтактного силового преобразователя 14 остаются в запертом состоянии, вследствие чего выходное напряжение источника питания становится равным нулю.arrives at the input of the controlled voltage of the comparator 42, made (see Fig. 2) on a differential operational amplifier DA102, i.e. to the subtracting input of the amplifier DA102, through the resistor R106. A reference voltage is applied to the summing input of the DA102 amplifier through a voltage divider on resistors R103 and R104. When the controlled voltage exceeds the reference value, the comparator generates a signal at its output that goes to the control input of the shaper-multiplexer 18 and prohibits the formation of signals at its outputs. As a result of this, the keys of the push-pull power converter 14 remain in a locked state, as a result of which the output voltage of the power source becomes zero.

Изменение интенсивности свечения электролюминесцентной панели можно осуществлять изменением амплитуды формируемого на выходе источника питания напряжения путем изменения коэффициента заполнения широтно-модулированного импульсного сигнала на выходе микроконтроллера 16. Эта функция реализуется с помощью подключенного к входам управления микроконтроллера 16 узла 30 ввода сигнала регулирования интенсивности свечения.The luminescence intensity of the electroluminescent panel can be changed by changing the amplitude of the voltage generated at the output of the power supply by changing the duty cycle of the pulse-width modulated pulse signal at the output of the microcontroller 16. This function is implemented using the luminance intensity control signal input unit 30 connected to the control inputs of the microcontroller 16.

Посредством изменения величины электрического сопротивления резистора 11207 (см. фиг. 2) можно осуществлять регулирование интенсивности свечения электролюминесцентной панели.By changing the magnitude of the electrical resistance of the resistor 11207 (see Fig. 2), it is possible to control the intensity of the glow of the electroluminescent panel.

Клеммы 52 и 54 позволяют подключить к источнику питания фоточувствительный элемент, например, фоторезистор, с помощью которого осуществляется автоматическое регулирование интенсивности свечения электролюминесцентной панели.Terminals 52 and 54 allow you to connect a photosensitive element, for example, a photoresistor, to the power source, which automatically regulates the intensity of the glow of the electroluminescent panel.

Источник питания для электролюминесцентной панели, выполненный согласно патентуемой полезной модели и реализованный в соответствии с представленной на фиг. 2 принципиальной схемой, прошел испытания сосветовойA power supply for an electroluminescent panel made in accordance with the patented utility model and implemented in accordance with the embodiment of FIG. 2 circuit, passed the test of light

электролюминесцентной панелью площадью 2,16 кв.м. и показал хорошие результаты. При использовании фоточувствительного элемента, подключенного к клеммам 52, 54, в темное время суток наблюдалось снижение энергопотребления более чем на 20% за счет уменьшения интенсивности свечения панели, не оказывающего, однако, влияния на ее потребительские свойства и качества.2.16 sq.m electroluminescent panel and showed good results. When using a photosensitive element connected to terminals 52, 54, in the dark, a decrease in energy consumption of more than 20% was observed due to a decrease in the luminescence intensity of the panel, which, however, did not affect its consumer properties and qualities.

Claims

1. The power supply for the electroluminescent panel, containing a network rectifier, a current-limiting resistor, a smoothing filter, the output of the positive voltage of which is connected to the input of the converted voltage of a push-pull DC-DC power converter, made on MOSFETs connected in series, to the output of which an inductance is connected, as well as a pulse-width modulator, to the output of which a shaper-pulse multiplexer is connected, characterized in that that an auxiliary power unit, made in the form of a DC-to-DC converter, an overload protection unit, a power converter control driver, a network filter, a smoothing filter operation mode control unit, a luminous intensity control signal input node, and an RC circuit consisting of connected by the first conclusions of the isolation capacitor and the output resistor, the pulse-width modulator is made in the form of a programmable microcontroller, and the shaper-multiplexer pulses made controlled with the ability to prohibit the formation of output signals, the network filter, the inputs of which are inputs of an alternating voltage of the industrial frequency of the power source for the electroluminescent panel, is connected by its outputs to the inputs of the network rectifier, the outputs of which, one through a current-limiting resistor, and the other directly connected with smoothing filter inputs connected by a negative voltage output to the first input of the overload protection unit, and a positive voltage output - to the input of the converted voltage of the auxiliary power supply unit, the output of the first converted voltage of which is connected to the power supply inputs of the power converter control driver, the control unit of the smoothing filter operation mode and the first power input of the overload protection unit, and the output of the second converted voltage is connected to the microcontroller power inputs , a pulse multiplexer-converter, an input unit for a signal for regulating a luminous intensity, and a second power input for an overload protection unit, the first output of which is connected to the control input of the pulse multiplexer converter, the second output is to the common bus of the power source for the electroluminescent panel, and the third is to the second output of the output resistor, the outputs of the pulse multiplexer converter are connected to the inputs of the power converter control driver, the outputs of which are connected to the inputs of the push-pull power converter, the control output of the microcontroller is connected to the input of the control unit operation mode of the smoothing filter, the outputs of the unit ION mode of operation of the smoothing filter are connected to terminals of current-limiting resistor, the second terminal of the inductor coupled to the second terminal of the coupling capacitor and resistor to the output terminals are connected the output terminals for the power supply of the electroluminescent panel.

2. The power supply according to claim 1, characterized in that the pulse multiplexer-converter contains two D-flip-flops, two resistors, two capacitors and four diodes, D-inputs of the triggers are interconnected and connected to the device’s common bus, C-input of the first The D-trigger, which is the information input of the multiplexer, is connected to the cathode of the first diode, the anode of which is connected to the S-input of the first D-trigger, the anode of the third diode and through the first resistor to the input of the supply voltage, the direct output of the first D-trigger is connected to C input the second D-trigger and the cathode of the second diode, the anode of which is connected to the S-input of the second D-trigger, the anode of the fourth diode and through the second resistor to the input of the supply voltage, the first capacitor is connected parallel to the first diode, and the second capacitor is parallel to the second diode, cathodes the third and fourth diodes are interconnected and are the control input of the converter-multiplexer, the first and second outputs of which are the direct outputs of the first and second D-flip-flops, respectively.

3. The power supply according to claim 1 or 2, characterized in that the overload protection unit comprises a measuring transducer and a comparator, the output of which is the first output of the overload protection unit, the input of the controlled voltage of the comparator is connected to the first potential output of the measuring transducer, the second potential output which is the second output of the overload protection unit, the first and second current outputs of the measuring transducer are respectively the first input and the third output of the overload protection unit loads, the inputs of the reference and supply voltages of the comparator are, respectively, the first and second power inputs of the overload protection unit.

4. The power supply according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the measuring transducer comprises series-connected first and second resistors, the common point of which is the second potential terminal of the measuring transducer, to other terminals of the resistors, which are respectively the first and second current terminals of the measuring the transducer, the cathodes of the first and, accordingly, the second diodes are connected, the anodes of which are interconnected and are the first potential output of the measuring transducer.

5. The power supply according to claim 1, characterized in that a node for inputting a signal for adjusting the luminous intensity connected to its outputs with the first and second control inputs of the microcontroller, and inputs with terminals for connecting an external element for controlling the luminous intensity of the electroluminescent panel, are inserted into it.