SU1163317A1

SU1163317A1 - Power source

Info

Publication number: SU1163317A1
Application number: SU833641481A
Authority: SU
Inventors: Аухат Муртазинович Муртазин; Валерий Павлович Карасев; Владимир Леонидович Григолия; Владимир Иванович Габов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2769
Priority date: 1983-09-13
Filing date: 1983-09-13
Publication date: 1985-06-23

Abstract

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, содержащий последовательно включенные в силовую шину первый ключ, регули-, рующий элемент и датчик тока, усилитель обратной св зи, подключенный выходом к управл ющему входу регулирующего элемента, блок сравнени , выход которого через первый вход управл ющего блока подключен к управл ющему входу первого ключа , резистивный делитель напр жени , блок запуска, одним выходом подключенный к второму входу управл ющего блока, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, в него введены преобразователь коднапр жение , два нормирующих усилител , четыре задатчика кодов, три ключа, переключатель режимов, при этом первый вход усилител обратной св зи соединен с первыми входами нормирующих усилителей и подключен к выходу преобразовател код - напр жение, выходы нормирующих усилителей подключены к двум входам блока сравнени , а его выход - к первому входу управл ющего блока, второй вход усилител обратной сп зи соединен с третьим входом блока сравнени и через второй и третий ключи подключен соответственно к выходу регулирующего элемента и к средней точке резис- тивного делител напр жени , под (Л ключенного через четвертый ключ к выходному силовому выводу, причем другой выход блока запуска подключен к первым входам четвертых задатчиков кодов, выходы которых подключены соответственно к управл ющим входам преобразовател код напр жение , датчика тока., первого и второго нормирующих усилителей, О) а переключатель режима подключен к со со управл ющим входам второго, третьего и четвертого ключей.A POWER SUPPLY containing the first switch connected in series to the power bus, the regulating element and the current sensor, a feedback amplifier connected by an output to the control input of the regulating element, a comparison unit, the output of which is connected to the control through the first input of the control unit the input of the first key, a resistive voltage divider, a start-up unit, one output connected to the second input of the control unit, characterized in that, in order to expand its functionality, a conversion is introduced into it codebook, two normalizing amplifiers, four setting codes, three keys, mode switch, the first input of the feedback amplifier is connected to the first inputs of the normalizing amplifiers and connected to the output of the code-voltage converter, the outputs of the normalizing amplifiers are connected to two inputs of the unit comparison, and its output to the first input of the control unit, the second input of the feedback amplifier is connected to the third input of the comparison unit and through the second and third keys is connected respectively to the output regulating element and to the midpoint of the resistive voltage divider, under (L connected through the fourth key to the output power output, the other output of the start block is connected to the first inputs of the fourth setters of the codes, the outputs of which are connected respectively to the control inputs of the converter , current sensor, first and second normalizing amplifiers, O) and the mode switch is connected to with the control inputs of the second, third and fourth keys.

Description

1 Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам питани аппаратуры автоматики и измерительной техники, и может быть .использовано дл питани систем контрол и измерени . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей источника питани . На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого источника питани ; на фиг. 2 - датчик тока; на фиг.З --но мирующие усилители; на фиг.4 - прео разователь код - напр жение; на фиг.З - управл ющий блок; на фиг.6 схема запуска; на фиг.7 - задатчики кодов; на фиг.З - временна диаграмма запуска управл ющего блока; на фиг.9 - схема блока сравнени . Источник питани содержит источник 1 входного напр жени , первый ключ 2, регулирующий элемент 3, дат чик 4 тока, нагрузку 5, соединенные последовательно, усилитель 6 обратной св зи, подключенный выходом к второму входу регулирующего элемента 3, первый вход усилител 6 соединен с первыми входами нормирующих усилителей 7 и 8 и подключен к выходу преобразовател 9 код - напр жение , Выходы нормирующих усилителей 7 и 8 через первые входы блока 10 сравнени подключены к первом входу управл ющего блока 11, выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа 2. Второй вход усилител 6 обратной св зи сое динен с аналогичным входом блока 10 сравнени и через второй 12 и .третий 13 ключи подключен соответствен но к выходу регулирующего элемента 3 .(точка А) и средней точке (В ) резистивного делител 14, подключенного через четвертый ключ 15 параллельно нагрузке 5. Первый выход блока 16 запуска подключен к втором входу управл ющего блока 11, а второй выход - к первым входам четырех задатчиков 17-20 кодов, выходы ко торых подключены соответственно к управл ющим входам преобразовател 9 код - напр жение, датчика 4 тока, нормирующих усилителей 7 и 8. Переключатель 21 режима подключен к управл ющим входам ключей 12, 13 и Усилитель 6 обратной св зи может быть выполнен на операционном усили теле. Датчик 4 тока (фиг.2) содержи 72 нормированные по величине резисто- ры 22, включенные через контакты реле 23 между входом и выходом датчика , а управл ющие входы реле соединены с выходами задатчика 18 кодов. Нормирующие усилители 7 и В аналогичны по устройству и каждый из них содержит усилитель 24 (фиг.З), резисторы 25, включенные через контакты реле 26 в цепь обратной св зи усилител 24, резистор 27, подключенный между выходом преобразовател 24. Управл ющие входы реле 26 нормирующих усилителей 7 и В подключены к выходам задатчиков 19 и 20 кодов соответственно . Преобразователь 9 код - напр лсение содержит усилитель 28 (фиг.4), источник 29 опорного напр жени , ключи 30, резисторы 31 и 32, При этом резисторы 31 включены через нормально разомкнутые ключи 30 между выходом источника 29 опорного напр жени и входом усилител 2В. Управл ющие входы ключей 30 подключены к выходам задатчика 17 кодов, а выход усилител 2В вл етс выходом преобразовател код - напр жение и подключен к входам нормирующих усилителей 7 и 8, резистор 32 включен в цепь обратной св зи усилител 2В. Управл ющий блок 11 (фиг.5) содержит элементы И 33 и ШШ 34, соединенные последовательно. При этом первый вход элемента И 33 и второй вход элемента ИЛИ 34 соединены и подключены к первому выходу схемы 16 запуска , второй вход элемента И 33 подключен к выходу блока 10 сравнени , а выход элемента ИЛИ 34 вл етс выходом управл ющего блока и подключен к входу управлени первого ключа 2. Схема 16 запуска (фиг.6) содержит последовательную цепь 35, средн точка которой через последовательно соединенные нормально разомкнутый контакт 36, элемент 37 разв зки подключена к входам двух формирователей 38 и 39 импульсов, выходы которых вл ютс соответственно первым и вторым выходами схемы запуска. Задатчики 17-20 кодов (фиг.7 аналогичны по конструкции и каждый из них содержит контакты ключей 40, подключенные через первый входы элементов И 41 к первым входам триггеров 42, вход задатчика кода непосредчственно и через элемент 43 задержки подключен к вторым входам триггеров 42 и элементов И 41 соответств енно, - На временной диаграмме (фиг.р) приведены эпюрв импульсов 44 - 48 соответственно на выходах формирова телей 38 и 39 элемента 43 задержки, блока 10 сравнени и управл ющего . блока 11. Блок 10 сравввни (фиг,9) выполнен на компараторах 49j и 49, ана логовых сигналов типа 521 CAI. Перв разноименные входы компараторов 49 и 49 соединены и подключены через резистор 50 к первому входу, вторые разноименные входы подключен к второму и третьему входам через резисторы 50 и 50 соответственно, Выходь компараторов соединены и вл ютс выходом блока 10 сравнени , Источник питани в зависимости от состо ни ключей 12, 13 и 15 раб тает либо в режиме иточника тока, либо в режиме источник напр жени , В исходном состо нии контакты ключей 12, 13, 15, 23, 26, 30 и 40 разомкнуты, триггер 42 обнулен, Дл задани режима источника ток переключатель 21 устанавливают в соответствующее данному режиму положение , При этом ключ 12 замыкаетс и выход регулирующего элемента 3 (точка А) подключаетс к входам усилител обратной св зи и блока tO сра нени , замыканием одного из . ключей 40 в каждом из задатчиков 17 20 разрешают по первым входам элемен ты И 41 в этих же задатчиках. Выбор замыкаемых ключей 40 в задатчиках 17, 19 и 20 производ т ис ход из требуемой величины соответственно номинального, нижнего и верхнего значений тока через нагрузку 5, а в задатчике 18 - исход из диапазона тока через нагрузку 5, Нажимают и отпускают кнопку 36 в схеме 16 запуска. При этом RC-элемент 35 формирует импульс, поступающий на входы формирователей 38 и 39. и на их выходах по вл ютс импульсы 44 и 45 соответственно. По переднему фронту импульса 45 в момент времени i. подтвер адаетс нулевое состо ние триггеров 42, а задержанный элементом 43 импульс 46 опрашивает по вторым входам элементы И 4 I , Один из триггеров 42 а каждом из задатчиков 17 - 20 устанавливаетс в единицу, и по этому сигналу за а 1ка317 ютс контакты реле 23, 26 и 30 в датчике 4 Гока, нормирующих усилител х 7 и 8 и преобразователе 9 код - напр жение . Так обеспечиваетс выбор диапазона нижнего, верхнего и номинального значений тока через нагрузку 5, Одновременно по импульсу 44 через первый вход элемента ИЛИ 34 срабатывает ключ 2 и источник I подключаетс к регулирующему элементу 3, На первый вход усилител обратной св зи поступает опорное напр жение с преобразовател 9, на второй вход с датчика 4 тока напр жение, пропорциональное току нагрузки. Общие точки источников питани усилителей 6, 24 и 28 и источника 29 питани подключены к точке С, поэтому усилитель обратной св зи сравнивает эти напр жени . Сигнал рассогласовани с выхода усилител 6 поступает на управл ющий вход регулирующего элемента 3, К моменту времени i устанавливаетс ток через нагрузку 5 и, «ели величина тока через нагрузку находитс в заданных пределах, на выходе компараторов устанавливаетс , потенциал, разрешающий элемент И 33 по второму входу. Так как ко време .ни i импульс44 заканчиваетс , то элемент И 33 (схема совпадени с инвертированием дл положительных сигналов) разрешаетс и по второму входу, и замкнутое состо ние 2 поддерживаетс через второй вход элемента ИЛИ 34 выходным сигналом элемента И 33, Когда ток через нагрузку 5 становитс больше нормы, срабатывает компаратор 49, мен етс знак напр жени на выходе компараторов, элемент И 33 запрещаетс , ключ 2 размыкатес , отключа источник 1 от элемента 3, соответственно ток с нагруз-ки снимаетс . При уменьщении тока ниже нормы срабатывает компаратор 49л и источник 1 отключаетс от элемента 3, Дл задани режима источника напр жени переключатель устанавливают в соответствующее данному режиму положение, при этом замыкаютс ключи 13 и 15, а ключ 12 размыкаетс . Средн точка В резистивного делител 14 напр жени подк1почаетс к входам усилител 6 и блока 10, Затем1 The invention relates to electrical engineering, in particular, to power supply devices of automation equipment and measuring equipment, and can be used to power monitoring and measurement systems. The purpose of the invention is to enhance the functionality of the power source. Fig. 1 is a block diagram of the proposed power supply; in fig. 2 - current sensor; on FIG. 3 - peace-keeping amplifiers; Fig. 4 shows the converter code-voltage; in FIG. 3, a control unit; 6 is a startup circuit; 7 - setting codes codes; FIG. 3 is a timing diagram of the launch of the control unit; Fig. 9 is a block diagram of the comparison. The power source contains the input voltage source 1, the first switch 2, the regulating element 3, the current sensor 4, the load 5 connected in series, the feedback amplifier 6 connected by the output to the second input of the regulating element 3, the first input of the amplifier 6 is connected to the first the inputs of the normalizing amplifiers 7 and 8 and connected to the output of the converter 9 code - voltage; The outputs of the normalizing amplifiers 7 and 8 through the first inputs of the comparison unit 10 are connected to the first input of the control unit 11, the output of which is connected to the control input the first key 2. The second input of the feedback amplifier 6 is connected to the same input of the comparison unit 10 and through the second 12 and the third 13 keys are connected respectively to the output of the regulating element 3. (point A) and the midpoint (B) of the resistive divider 14 connected via the fourth key 15 parallel to the load 5. The first output of the starting block 16 is connected to the second input of the control unit 11, and the second output to the first inputs of four setters 17-20 codes, the outputs of which are connected respectively to the control inputs of the converter 9 code - for example The current sensor 4, the normalizing amplifiers 7 and 8. The mode switch 21 is connected to the control inputs of the keys 12, 13 and the feedback amplifier 6 can be performed on the operating force of the body. Current sensor 4 (FIG. 2) contains 72 normalized in magnitude resistors 22 connected via relay contacts 23 between the input and output of the sensor, and the control inputs of the relay are connected to the outputs of the unit 18 of codes. The normalizing amplifiers 7 and B are similar in design and each of them contains an amplifier 24 (FIG. 3), resistors 25 connected via contacts 26 of the relay 26 to the feedback circuit of amplifier 24, a resistor 27 connected between the output of the converter 24. Control inputs of the relay 26 normalizing amplifiers 7 and B are connected to the outputs of the setting devices 19 and 20 codes, respectively. Converter 9 code - voltage contains amplifier 28 (Fig. 4), voltage source 29, switches 30, resistors 31 and 32, and resistors 31 are connected via normally open switches 30 between the output of reference voltage source 29 and amplifier 2 input. . The control inputs of the keys 30 are connected to the outputs of the setpoint adjuster 17, and the output of the amplifier 2B is the output of the converter code-voltage and connected to the inputs of the normalizing amplifiers 7 and 8, the resistor 32 is connected to the feedback circuit of the amplifier 2B. The control unit 11 (Fig. 5) contains elements AND 33 and SHS 34 connected in series. Here, the first input of the AND 33 element and the second input of the OR 34 element are connected and connected to the first output of the start circuit 16, the second input of the AND 33 element is connected to the output of the comparison unit 10, and the output of the OR 34 element is the output of the control unit and connected to the input control of the first key 2. The start circuit 16 (Fig. 6) contains a series circuit 35, the midpoint of which is through the serially connected normally open contact 36, the isolation element 37 is connected to the inputs of two drivers 38 and 39 pulses, the outputs of which are GOVERNMENTAL first and second outputs of drive circuit. The dials 17-20 codes (Fig.7 similar in construction and each of them contains the contacts of the keys 40 connected through the first inputs of elements 41 to the first inputs of the flip-flops 42, the input of the dial of the code directly and through the element 43 of the delay connected to the second inputs of the flip-flops 42 and elements And 41, respectively, - The time diagram (Fig. p) shows the diagrams of pulses 44 - 48, respectively, at the outputs of the former 38 and 39 of the delay element 43, the comparison unit 10 and the control unit 11. The comparison unit 10 (FIG. 9 ) performed on comparators 49j and 49, analogs x signals of type 521 CAI. The first opposite inputs of the comparators 49 and 49 are connected and connected through a resistor 50 to the first input, the second opposite inputs are connected to the second and third inputs through resistors 50 and 50 respectively, the Comparators output are connected and are the output of the comparator 10, The power source, depending on the state of the keys 12, 13 and 15, operates either in the current source mode or in the voltage source mode. In the initial state, the contacts of the keys 12, 13, 15, 23, 26, 30 and 40 are open, and the trigger 42 reset, for setting the mode of the source current The switch 21 is set to the appropriate position for this mode. In this case, the switch 12 is closed and the output of the regulating element 3 (point A) is connected to the inputs of the feedback amplifier and the time counter t by closing one of them. The keys 40 in each of the setting units 17 20 are allowed by the first inputs of the elements And 41 in the same setting units. The selection of the locking keys 40 in the setting units 17, 19 and 20, proceeds from the required value, respectively, of the nominal, lower and upper current values through the load 5, and in the setting unit 18 from the current range through the load 5, Press and release button 36 in the diagram 16 launch. In this case, the RC element 35 generates a pulse arriving at the inputs of the formers 38 and 39. And at their outputs, pulses 44 and 45 appear, respectively. On the leading edge of the pulse 45 at time i. the zero state of the flip-flops 42 is confirmed, and the pulse 46 delayed by the element 43 interrogates the elements I 4 I on the second inputs, One of the triggers 42 on each of the setting devices 17-20 is set to one, and on this signal for a 1k317 relay 23, 26 and 30 in the Gock sensor 4, the normalizing amplifiers 7 and 8 and the code converter 9 are voltage. This ensures the selection of the range of the lower, upper and nominal values of the current through the load 5. Simultaneously the pulse 2 is triggered through the first input of the element OR 34 and the source 2 is activated and the source I is connected to the regulating element 3. A reference voltage is supplied to the first input of the feedback amplifier 9, to the second input from current sensor 4, a voltage proportional to the load current. The common points of the power supplies of amplifiers 6, 24, and 28 and of power supply 29 are connected to point C, therefore the feedback amplifier compares these voltages. The error signal from the output of the amplifier 6 is fed to the control input of the regulating element 3, the current through the load 5 is set at time i, and, if the current through the load is within the specified limits, the output of the comparators is set to the second the entrance. Since the pulse44 is over by time i, the element AND 33 (inversion matching circuit for positive signals) is enabled at the second input, and the closed state 2 is maintained through the second input of the element OR 34 by the output signal of the element 33, When the current through load 5 becomes more than normal, the comparator 49 is triggered, the voltage sign at the output of the comparators changes, element 33 is prohibited, key 2 opens, disconnecting source 1 from element 3, respectively, the current is removed from the load. When the current drops below the norm, the comparator 49l is triggered and the source 1 is disconnected from element 3. To set the voltage source mode, the switch is set to the position corresponding to this mode, while the keys 13 and 15 are closed, and the key 12 is opened. The midpoint B of the resistive voltage divider 14 is connected to the inputs of amplifier 6 and block 10, then

5151

аналогично указанному задают нижне-е верхнее и номинальное значени выходного напр жени , нулевое внутреннее сопротивление датчика 4 и нажимают кнопку 36.similarly to the above, the lower and upper nominal values of the output voltage are set, the internal resistance of the sensor 4 is zero, and the button 36 is pressed.

Система автоматического регулировани , состо ща из регулирующего элемента 3, резистивного делител 14 напр жени , усилител 6 обратной св зи, работает таким образом , чтобы установить разницу между входами усилител 6 равной нулю.The automatic control system, consisting of the regulating element 3, the resistive voltage divider 14, the feedback amplifier 6, operates in such a way as to establish the difference between the inputs of the amplifier 6 equal to zero.

Схема контрол выходного напр жени работает так же, как при работе устройства в режиме источника тока.The output voltage control circuit works in the same way as when the device is operating in the current source mode.

Таким образом, предлагаемый источник питани может работать либо в режиме источника тока с контролем величины тока через нагрузку, либо в режиме источника напр жени с контролем величины напр жени на нагрузке , при этом допуск на величину контролируемого параметра (тока или напр жени ) относительно запрограммированного номинального значени параметра задаетс выбором соответствующего коэффициента передачи операционного усилител 24 в нормирующих усилител х 7 и 8 (практически выбором нужного резистора 25 при посто нном резисторе 27).Thus, the proposed power source can operate either in a current source mode with control of the current through the load, or in a voltage source mode with control of the voltage value at the load, while the tolerance on the value of the monitored parameter (current or voltage) relative to the programmed nominal the parameter value is set by selecting the appropriate transmission coefficient of the operational amplifier 24 in the normalizing amplifiers 7 and 8 (practically by selecting the desired resistor 25 at the constant resistor 27).

ww

/(2a/ (2a

ZZjZzj

|С(5,Ш| C (5, W

ZD22ZD22

Фиъ2Fi2

25i25i

2727

mo)mo)

ЮYU

7.7

Фиг.ЗFig.Z

ФигМFigm

.5.five

0uz.60uz.6

ШSh

JVD:.JVD:

9i,7,8} 9i, 7.8}

2i -2i -

WiWi

II

l,l,

3(8)3 (8)

n{l8...ZO)n {l8 ... ZO)

(/(/

-ffi-ffi

Claims

A POWER SUPPLY containing the first key in series with the power bus is adjustable. a controlling element and a current sensor, a feedback amplifier connected to the control input of the control element by an output, a comparison unit, the output of which through the first input of the control unit is connected to the control input of the first key, a resistive voltage divider, a start-up unit connected to the second input of the control unit by one output , characterized in that, in order to expand the functionality, a code-voltage converter, two normalizing amplifiers, four code adjusters, three keys, a switch p hedges, while the first input of the feedback amplifier is connected to the first inputs of the normalizing amplifiers and connected to the output of the code-voltage converter, the outputs of the normalizing amplifiers are connected to two inputs of the comparison unit, and its output is connected to the first input of the control unit, the second input of the feedback amplifier is connected with the third input of the comparison unit and through the second and third keys, respectively, connected to the output of the regulating element and to the midpoint of the rubberine voltage divider connected through the fourth key to the output power output, and the other output of the launcher is connected to the first inputs of the fourth code adjusters, the outputs of which are connected respectively to the control inputs of the converter code voltage, current sensor, first and second normalizing amplifiers, and the mode switch is connected to the control inputs of the second, third and fourth keys .