SU1293723A1 - Стабилизированный источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электронике и может быть использовано в автоматизированных системах контрол  электронных блоков. Целью изобретени   вл етс  обеспечение безаварийного режима работы. Цель достигаетс  тем, что дополнительные узлы контрол  7,8 обеспечивают контроль целостности цепей ОС или режим к.з. В зависимости от аварийного режима блок анализа 11 формирует сигнал индикадии 12 и стимулирует срабатывание соответствующей цепи коррекции делител  2, обеспечивающей ограничение выходного напр жени . 3 ил. г (/)

Description

Изобретение относитс  к электронике и может быть использовано при построении стабилизированных источников питани .

Цель изобретени  - обеспечение безаварийного режима функционировани  стабилизатора.

На фиг. 1 приведена структурна  схема стабилизированного источника питани ; на фиг. 2 - электрическа  принципиальна  схема блока анализа; на фиг. 3 - электрическа  схема коммутатора .

Стабилизированный источник питани  содержит регулирующий элемент 1, включенный между основными поло- жительными входной и выходной клеммами - вход (+) и выход (+), делитель 2, подключенный средним выводом через первый вход первого узла 3 сравнени  к управл ющему входу регулирующего элемента 1, первым и вторым вьгеодами непосредственно к дополнительным по Ложительной и отрицательной клеммам ОС () и ОС (-), а через первый 4 и второй 5 резисторы к клеммам ВЫХОД (-f) и ВЫХОД (соответственно , источник 6 опорного напр жени , подключенный между вторым выводом первого узла 3 сравнени  и вторым выводом делител  2, второго 7 и третьего 8 узлов сравнени , второй 9 и третий 10 источники опорного напр жени , блок 11 анализа, элемент 12 индикации, коммутатор 13, третий 14, четвертый 15 и п тый 16 резисторы, причем второй 9 и третий 10 источники опорного напр жени  включены между клем- - мами ВЫХОД (+) и ВЫХОД (-)., их выходы подключены к первым входам ВТОРОГО 7 и третьего 8 узлов сравнени  соответственно, вторые входы которых соединены с клеммами ОС (.+) и ОС (-) соответстг енно, выходд второго 7 и третьего 8 узлов сравнени  подключены к входам блока 11 ангшиза, к первым и вторым выходам которого подключен элемент 12 индикации , а третий, четвертый и п тый выходы соединены с входами коммутатора 13, первый вьпсод коммутатора 13 соединен с клеммой ВЫХОД (+), второй, третий и четвертый - соответственно с первь ми выводами резисторов 14 - 16, вторые выводы которых соединены и подключены к среднему выводу делител  2. Клемма (+)

5

0

5

0

5

0

5

0

нагрузки 17 проводами 18 и 19, а клемма (-) проводами 20 и 21 подключены соответственно к клеммам ВЫХОД (+), ОС (+) и ОС (-), ВЫХОД (-).

Блок 11 анализа содержит два эАе- мента 22 j 22 ,j согласовани , каждый из которых выполнен на резисторе и стабилитроне, два элемента НЕ 23 и 24, три элемента И-НЕ 25 - 27 и элемент ИЛИ 28,

При этом входы элементов 22 и 22  вл ютс  входами блока анализа, выходы элементов И-НЕ 25 - 27 - соответственно третим, четвертым и выходами, а выходы элемента ИЛИ 28 - первым и вторым выходом блока анализа.

Коммутатор 13 может быть выполнен по схеме, приведенной на (фиг.З) и содержит ключи 29, 29,, 29 , каждый из которых выполнен на транзисторе и двух резисторах.

Стабилизированный источник питани  работает следующим образом.

После подачи напр жени  на клеммы ВХОД (+), ВХОД (-) и включени  источников питани  узлов 3,7 и 8 сравнени , блока 11 анализа, коммутатора 13 при исправности цепей 18 - 21 ток через нагрузку 17 протекает по цепи: клемма ВЫХОД ( + } - провод 18 - нагрузка 17 - провод 21 клемма ВЫХОД (-), Ток обратной св зи протекает по цепи: клемма (+) - нагрузки 17 - провод 19 - клемма. ОС (+) - делитель 2 - клемма ОС (-).- провод 20 - клемма (-) нагрузки 17. Так как резисторы 4 и 5 шунтированы соответственно сопротивлением проводов 18, 19 и 20,21, то падение напр жени  на них меньше напр жени  источников 9 и 10 и узлов 7 и 8 сравнени , блок 11 анализа и коммутатор 13 наход тс  в исходном состо нии , когда выход 1 коммутатора 13 ни с одним из выходов 2,3 и 4 не соединен. Поэтому сопротивление Rq

3

верхнего плеча делител  2 ни одним из резисторов 14 - 16 не шунтировано .

Тогда в.ыходное напр жение и, стабилизатора определ етс  извест- ньм выражением:

выл °

.

R

32

где и - напр жение источника б опорного напр жени ;

Ry - сопротивление нижнего

плеча делител  2. При .обрыве проводов 19 и 20 ток обратной св зи протекает по цепи: клемма ВЫХОД (+) - резистор 4 - делитель 2 - резистор 5 - клемма ВЫХОД (-). Падение напр жени  на резисторах 4 и 5 становитс  больше выходного напр жени  источников 9 и 10 и состо ние узлов 7 и 8 сравнени  измен етс  так, что на одном из выходов блока 11 анализа формируетс  сигнал, по которому в коммутаторе 13 выход 1 соедин етс  с выходом 4. Резистор 14 оказываетс  подключенным параллельно последовательно соединенным резисторам 4

и 31Дл  сохранени  неизменной величины выходного напр жени  источника питани  резистор 14 нужно выбирать из соотношени :

R

.i Hl-liRjJLlRjlA

и

R 5

где R , Rg - сопротивлени  первого 4 и второго 5 резисторов .

При обрыве только провода 19 измен етс  состо ние узла 7 сравнени  и блок 11 анализа формирует сигнал, по которому в коммутаторе 13 выход 1 соедин етс  с выходом 2, резистор 15 оказываетс  подключенным параллельно к последовательно соединенным резистору 4 и R , . Тогда дл  сохранени  прежней величины выходного напр жени  стабилизированного источника питани  величину резистора 15 необходимо выбрать из соотношени :

Va,(l -1).

При обрыве только провода 20 измен етс  состо ние узла 8 сравнени  и блок 11 анализа формирует, сигнал, по которому выход 1 коммутатора 13 соедин етс  с его выходом 2, Резистор 16 оказываетс  подключенным к

;

в этом случае сохранение прежней величины выходного напр жени  источника питани  обеспечиваетс  выбором величины резистора 16 из

Соотношени :

R,, - о.

5

937234

Величина выходного напр жени  источника 9 (10) опорного напр жени  должна быть выбрана большей падени  напр жени  на замкнутых проводах 5 18(21) и меньшей напр жени  на резисторе 4 (5) относительно клеммы ВЫХОД (+) и ВЫХОД (-) при обрыве проводов 19 и 20, Одновременно с по влением сигнала на любом из выхо- дов блока 11 анализа измен етс  потенциал на его первом выходе и элемент 12, индикации сигнализирует о неисправности выходных цепей источника - ПИтани . f5

Блок 1 1 анализа в зависимости от состо ни  цепей ОС и силовых цепей подключени  нагрузки 17 работает следующим образом.

20 При обрыве провода 19 с узла 7 сравнени  на вход элемента 22, поступает положительный уровень (сигнал ), на вход элемента 22 отрицательный уровень (сигнал ), 25 На выходах элементов 22 , 22 формируютс  соответственно уровень 1 и уровень О, поступающие на входы элементов 23 - 28.

При этом элемент И-НЕ 26 оказыва- 30 етс  разрешенным сигналами 1 с

выхода элемента 22, непосредственно и с выхода элемента 22 через элемент НЕ 24, на его выходе по вл етс  сигнал, по которому в коммута- j торе 13 открываетс  транзистор ключа 29,j , замыка  переходом эмиттер - коллектор выход 1 коммутатора с выходом 3 и резистор 15 оказываетс  подключенным параллельно к последо- 0 вательно соединенным сопротивлени м R и R,. Одновременно сигнал с элемента 22, через элемент ИЛИ 28 поступает на элемент 12 индикации, по изменению состо ни  которого опе- 5 ратор определ ет наличие неисправности в источнике питани .

При обрыве провода 20 с выходов узлов 7 и 8 сравнени  на входы элементов 22, и 22 , поступают сигна- 0 лы и , соответственно элемент И-НЕ 27 оказываетс  разрешенным по обоим входам. Под воздействием сигнала с элемента И-НЕ 27 открываетс  транзистор ключа 29 в 5 коммутаторе 13 и через переход эмиттер - коллектор этого транзистора выходы 1 и 4 соедин ютс  между собой , резистор 16 оказьшаетс  подключенным между клеммой ВЫХОД (+) и

средним выводом делител  2,, а через элемент ИЛИ 28 включаетс  элемент 12 индикации.

При обрыве проводов 19 и 20 аналогично описанному выше разрешаетс  элемент И-НЕ 25 и меж;п,у клеммой ВЫХОД (+) и средним выводом делител  2 оказываетс  включенным резистор 14,

При обрыве проводов 19 и 21 ток нагрузки протекает по цепи: клемма ВЫХОД (+) резистор 4 - клемма ОС (+) провод 19 - клемма (+) нагрузки 17 - клемма ОС (-) - резистор 5 - клемма ВЫХОД (-). Так как на практике

R + R R .

5 1т

где , - сопротивление нагрузки, регулирующий элемент входит в насыщение и выполн етс  соотношение:

и

R)7

бд

R, + R

R,

и

fti

-напр жение между клеммами ВХОД (+) и ВХОД (-),

-напр жение на нагрузке 17.

Таким образом

и

6;с

R

5iJ + R,

О,

т.е, напр жение с нагрузк и тически снимаетс .

пракУзлы 7 и 8 формируют сигнал и через блок 11 включаетс  элемент 12 индикации, сигнализиру  о неисправности .

Таким образом, в предлагаемом источнике питани  точность стабилизации выходного напр жени  при неисправности цепи ОС не ухудшаетс , а при обрыве силовой цепи нагрузка отключаетс , предотвраща  разрушение элементов стабилизатора и нагрузки, т.е, обеспечиваетс  безаварийный режим эксплуатации источника питани .

293723

Ф о

20

25

р м у л а изобретени  Стабилизированный источник питани , содержащий регулирующий элемент , включенный между основными по2 ложительными входной и выходной клеммами, делитель, подключенный средним выводом к первому входу первого узла сравнени , первым и вторым выводами непосредственно к,до10 полнительным положительной и отрицательной выходным клеммам, а через первьш и второй резисторы соответственно к оср овным пололштельной и от- рицательной выходным клеммам, нерf5 вый источник опорного напр жени , подключенный между вторьтм входом первого узла сравнени  и дополнительной отрицательной выходной клеммой , а вь ход первого узла сравнени  подключен к управл ющему входу регулирующего элемента, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  безаварийного режима рабо- ты, в него введены второй и третий узлы сравнени , второй и третий источники опорного напр жени , блок анализа,коммутатор, третий, четвертый и п тый резисторы и элемент индикации , причем второй и третий ис30 точники опорного напр жени  включены входами мелоду основными положи- тель юй и отрицательной выходными клеммами, а выходами - к первым входам второго и третьего узла сравне35 ни  соответственно, вторые входы которых соединены соответственно с дополнительными положительной и отрицательной вьосодными клеммами, а выходы - с соответствующими входами

40 блока анализа, к первому и второму выходам которого подключен элемент индикации, а третий, четвертый и п тый выходы блока анализа соединены с соответствующими входами комму45 татора, первьи выход которого соединен с основной положительной выходной клеммой, а второй, третий и четвертый выходы коммутатора через соответствующие третий, четвертый

50 и п тый резисторы подключены к среднему выводу делител .

Заказ 386/53 Тираж 864Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Гфоизводственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул.Проектна , 4

Фаг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Стабилизированный источник питания, содержащий регулирующий элемент, включенный между основными положительными входной и выходной клеммами, делитель, подключенный средним выводом к первому входу первого узла сравнения, первым и вторым выводами непосредственно к дополнительным положительной и отрицательной выходным клеммам, а через первый и второй резисторы соответственно к основным положительной и отрицательной выходным клеммам, первый источник опорного напряжения, подключенный между вторым входом первого узла сравнения и дополнительной отрицательной выходной клеммой, а выход первого узла сравнения подключен к управляющему входу.регулирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безаварийного режима работы, в него введены второй и третий узлы сравнения, второй и третий источники опорного напряжения, блок анализа,коммутатор, третий, четвертый и пятый резисторы и элемент индикации, причем второй и третий источники опорного напряжения включены входами между основными положительной и отрицательной выходными клеммами, а выходами - к первым входам второго й третьего узла сравнения соответственно, вторые входы которых соединены соответственно с дополнительными положительной и отрицательной выходными клеммами, а выходы - с соответствующими входами * ··· блока анализа, к первому и второму выходам которого подключен элемент индикации, а третий, четвертый и пятый выходы блока анализа соединены с соответствующими входами коммутатора, первый выход которого соединен с основной положительной выходной клеммой, а второй, третий и четвертый выходы коммутатора через соответствующие третий, четвертый и пятый резисторы подключены к среднему выводу делителя.

   Фиг. 2