SU1679476A1 - Трехканальный стабилизирующий источник напр жени посто нного тока с поочередным пуском и отключением каналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры . Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  защиты всех каналов при возникновении обрыва или короткого замыкани  в выходных цеп х. Источник содержит три канала. В первый канал вход т регул тор напр жени , ключевые каскады и выходной каскад, во второй канал - регул тор напр жени , ключевые каскады и выходной каскад, в третий канал - регул тор напр жени  ключевой каскад и выходной каскад. Прин тое функциональное соединение ключевых каскадов с выходными каскадами позвол ет в зависимости от состо ни  первых блокировать работу канальных регул торов напр жени . Тем самым обеспечиваетс  пуск каналов в последовательности от третьего к первому, а их отключение - в обратной последовательности . Первочередный пуск третьего канала достигаетс  за счет выполнени  соответствующего ключевого каскада с задержкой открыти , а первоочередное выключение первого канала - за счет выбора в нем наименьшей посто нной времени спада входного напр жени . 11 ил. ё

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  при реализации электропитани  потребителей, например кассет пам ти, требующих подачи трех питающих напр жений в одной последовательности , а их сн ти  - в обратной.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем обеспечени  защиты всех каналов при возникновении обрыва или короткого замыкани  в выходных цеп х.

На фиг.1 представлена обща  структурна  схема трехканального стабилизирующего источника напр жени  посто нного тока, на фиг.2, 3,4- функциональные схемы соответственно первого, второго, третьего

каналов; на фиг.5. 6 - принципиальные электрические схемы соответственно вторых и первых ключевых каскадов первого и второго каналов; на фиг.7 - схема выходных каскадов первого и второго стабилизаторов напр жени ; на фиг.8 - схема регул тора третьего стабилизатора напр жени ; на фиг.9 - схема ключевого каскада третьего канала; на фиг. 10 - схема выходного каскада третьего стабилизатора напр жени ; на фиг. 11 - схема регул торов первого и второго стабилизаторов напр жени .

Стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока (фиг.1) состоит из первого канала 1 (1)вых1 +12 В), второго канала 2 (ивых2 +58) и третьего канала 3 (КеыхЗ -5В), включенных между выводами дл 

О V4 Ю J xj О

подключени  первичных источников питани  (UBXi, UBx2, ивх ) и канальных нагрузок. Выход 4 канала 1 соединен с первым управл ющим входом 5 канала 2 и управл ющим ьходом 6 канала 3. Первый управл ющий пход 7 канала 1 подключен к выходу 8 канала 2 Вторые управл ющие входы 9,10 соответственно каналов 1, 2 соединены с выходом 11 знала 3.

Канал 1 (фиг,2) включает в себ  регул - гир 12 напр жени , второй управл ющий вход 13 которого соединен с выходом 14 второго ключевого каскада 15, первый управл ющий вход 16 с выходом 17 первого ключевого каскада 18 питающие входы 19, 20 - с питающими входами 21, 22 ключевых каскадов 15, 18, питающим входом 23 выходного каскада 24, фильтрующим конденсатором 25 и входом нестабилизированного напр жени , выход 26 регул тора 12 соединен с управл ющим входом 27 выходного аскада 24, входы 28, 29 защиты по току г. сигнальными выходами 30,31 выходного каска/да 24, а вход 32 обратной св зи - с сигнальным выходом 33 последнего. Силовой выход 34 выходного каскада 24  вл етс  выходом 4 канала 1, а управл ющие входы 35, 36 ключевых каскадов 15, 18 - соответственно управл ющими входами 9, 7 канала 1, Регул тор 12 и выходной каскад 24 образуют з совокупности первый стабилизатор напр жени . Канал 2 (фиг,3) включает в себ  регул тор 37 напр жени , второй управл ющий вход 38 которого соединен с выходом 39 второго ключевого каскада 40, первый управл ющий вход41 -с выходом42 первого ключевого каскада 43. питающие входы 44, 45 - с питающими входами 46, 47 ключевых каскадов 40, 43, питающим входом 48 выходного каскада 49, фильтрующим конденсатором 50 и входом нестабилизированною напр жени  UBx2. Выход 51 регул тора 37 соединен с управл ющим входом 52 выходного каскада 49, входы 53. 54 защиты по току - с сигнальными выходами 55, 56 выходного каскада 49, а вход 57 обратной св зи - с сигнальным выходом 58 последнего. Силовой выход 59 выходного каскада 49  вл етс  выходом 8 канала 2. Пусковой (форсирующий ) вход 60 первого ключевого каскада 43 соединен через RC-цепь 61 - со входом нестабилизированного напр жени  Uex2. Управл ющие входы 62, 63 ключевых каскадов 40, 43  вл ютс  соответственно входами 10, 5 канала 2. Регул тор 37 и выходной каскад 49 образуют в совокупности второй стабилизатор напр жени , Канал 3 (фиг.4) содержит регул тор 64 напр жени , питающий вход 65 которого соединен с питающим входом 66 ключевого каскада 67,

питающим входом 68 выходного каскада 69, фильтрующим конденсатором 70 и входом нестабилизированного напр жени  UBx3. Вход 71 обратной св зи подключен к выходу

72 выходного каскада 69,  вл ющемус  выходом 11 канала 3. Выход 73 регул тора 64 соединен с управл ющим входом 74 выходного каскада 69 и выходом 75 ключевого каскада 67. Управл ющий вход 76 ключево0 го каскада 67  вл етс  управл ющим входом 6 канала 3. Регул тор 64 и выходной каскад 69 образуют в совокупности третий стабилизатор напр жени . Ключевые каскады 15, 40 (фиг.5) каналов 1, 2 выполнены на

5 транзисторе 77, в базовую цепь которого включены стабилитрон 78 и резистор 79 смешени . Ключевые каскады 18, 43 (фиг.6) каналов 1, 2 выполнены на транзисторе 80, в базовую цепь которого включены стаби0 литроннорезистивное звено 81 и резистор 82, а в коллекторную цепь - нагрузочный резистор 83.

Выходные каскады 24, 49 (фиг,7) каналов 1. 2 содержат усилитель мощности на

5 транзисторе 84, в базовую цепь которого включен резистмвный делитель 85 напр жени , а в эмиттерну ю цепь - защитный датчик 86 тока, соединенный с регулируемым резистив- ным делителем 87 напр жени , конденсатором

0 88 фильтра и нагрузочным резистором 89. Регул тор 64 (фиг.8) канала 3 выполнен на транзисторе 90, эмиттер которого подключен к блоку опорного напр жени  на стабилитроне 91 и резисторе 92. В коллекторную цепьтран5 зистораЭО включен нагрузочный резистор93, базова  цепь соединена со средним выводом регулируемого резистивного делител  94 напр жени  обратной св зи, а между коллектором и базой транзистора 90 вклю0 чен антипаразитный конденсатор 95. Ключевой каскад 67 (фиг.9) канала 3 выполнен на составном транзисторе 96, в базовую цепь которого включены стабилитрон 97, резистор 98 смешени  и конденсатор 99 за5 держки, а в эмиттерную цепь - резистор

100.Выходной каскад 69 (фиг.10) канала 3 содержит усилитель мощности на транзисторе 101, в эмиттерную цепь которого включен защитный датчик 102 тока, соеди0 ненный с нагрузочным резистором 103, конденсатором 104 фильтра и эмиттером транзистора 105 защиты по току. Коллектор последнего подключен к базе транзистора

101,а база - к среднему выводу резистивно- 5 го делител  106 напр жени . Регул торы 12,

37 напр жени  каналов 1, 2 выполнены на микросхеме 142ЕН1 (фиг.11).

Отключение всех каналов при неисправности одного из каналов осуществл етс  следующим образом.

При неисправности в канале 1 исчезает напр жение на выходе 4 канала 1 и на входах 5. 6 каналов 2, 3. При этом транзистор ключевого каскада 43 закрываетс  и блокирует работу регул тора 37 канала 2, транзистор ключевого каскада 67 открываетс  и блокирует работу транзистора 101 выходного каскада 69 канала 3. При неисправности в канале 2 исчезает напр жение на выходе 8 канала 2 и на входе 7 канала 1. При этом транзистор ключевого каскада 18 закрываетс  и блокирует работу регул тора 12 канала 1, после чего пропадает напр жение на выходе 4 канала 1 и входе 6 канала 3. В результате, как рассматривалось выше, канал 3 отключаетс . При неисправности в канале 3 исчезает напр жение на выходе 11 канала 3 и входах 9, 10 каналов 1, 2. При этом транзистор ключевого каскада 15 открываетс  и блокирует работу регул тора 12 канала 1, транзистор ключевого каскада 40 открываетс  и блокирует работу регул тора 37 канала 2. Заданна  последовательность включени  каналов: канал 3 (-5В),канал 2 5В), канал 1 (+12В) обеспечиваетс  следующим образом.

Первоочередное включение канала 3 достигаетс  за счет наличи  конденсатора 99 задержки, подключенного к базе транзистора ключевого каскада 67. При подаче нестабилизированного напр жени  Ur,x3 на вход канала 3 конденсатор 99 не зар жен, поэтому отрицательное смешение на базе транзистора ключевого каскада 67 отсутствует , транзистор закрываетс  и не блокирует работу транзистора 101 выходного каскада 69 канала 3. Таким образом, напр жение на выходе 11 канала 3 по вл етс  без задержки. При этом напр жение с выхода 11 канала 3 поступает на входы 9, 10 каналов 1, 2, в результате чего транзисторы ключевых каскадов 15, 40 закрываютс  и не блокируют работу регул торов 12, 37. Напр жение с выхода 8 канала 2 подводитс  ко входу 7 канала 1, транзистор ключевого каскада 18 открываетс  и разрешает работу регул тора 12 канала 1. Следовательно, канал 1 включаетс  только после включени  каналов 3, 2.

Выключение каналов происходит в обратной последовательности: канал 1 (+12В), канал 2 (+5В), канал 3 (-5В).

Первоочередное выключение канала 1 обеспечиваетс  самой малой (по сравнению с другими каналами) посто нной времени разр да фильтрующего конденсатора 25. Затем происходит выключение канала 2, так как при отсутствии напр жени  на входе 5 канала 2 транзистор ключевого каскада 43 закрываетс  и блокирует работу регул тора

37. Последним выкпючаетс  канал 3. Задер жка времени выключени  канала 3 (относительно времени выключени  канала 2} задаетс  конденсатором 99, включенным о

5 базовую цепь транзистора ключевого каскада 67 канала 3. После исчезновени  напр жени  на входе 6 канала 3 транзистор ключевого каскада 67 еще остаетс  закрытым положительным смешением на базе на

10 врем , определ емое посто нной цепи зар да конденсатора 99, затем транзистор открываетс  и блокирует работу канала 3.

Таким образом, описываемое устройство обеспечивает надежную блокировку всех

15 каналов при любой неисправности (КЗ, обрыв ) в каком-либо канале, возникающей как во врем  работы источника, так и в его выключенном состо нии.

Claims (1)

1. 0Формула изобретени 

   Трехканальный стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока с поочередным пуском и отключением каналов, содержащий включенные между выводами

   5 дл  подключени  соответствующих первичных источников питани  и канальных нагрузок первый стабилизатор напр жени , второй стабилизатор напр жени , первый управл ющий вход которого соединен с вы0 ходом первого ключевого каскада второго канала, и третий стабилизатор напр жени , управл ющий вход которого соединен с выходом ключевого каскада третьего канала, три фильтрующих конденсатора, подключен5 ных параллельно питающим входам соответствующих стабилизаторов напр жени , из которых первый своим выходом соединен с управл ющим входом первого ключевого каскада второго канала, отличающийс 

   0 тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  защиты всех каналов при возникновении обрыва или короткого замыкани  в выходных цеп х, в первый канал введены первый

   5 и второй ключевые каскады, во второй канал - второй ключевой каскад, стабилизатор напр жени  первого канала снабжен первым и вторым управл ющими входами, стабилизатор напр жени  второго канала - вторым

   0 управл ющим входом, фильтрующий конденсатор первого канала выбран с наименьшей посто нной времени разр да, первый ключевой каскад второго канала выполнен с форсировкой включени , а ключевой каскад

   5 третьего канала - с задержкой включени , причем выход первого стабилизатора напр жени  соединен с управл ющим входом ключевого каскада третьего канала, выход второго стабилизатора напр жени  подключен к управл ющему входу первого клюнового каскада первого канала, выход треть- управл ющими входами вторых ключевых его стабилизатора напр жени  соединен с каскадов первого и второго каналов.

   л/л./ us.i и8ш.г -ивх -и.з

   Фие-J

   21146)

   19

   73

   17

   S0 iA Т

   ы

   №

   Фиг.5

   25(46)

   Фиг. 7

   Фие.Ь

   12(47)

   S0 A Т

   ы M ы

   №

   H(59)

   92 fV 35 h-Я

   Фие.8

   66 Ґ 75

   Фие.9

   19 (Щ)

   69

   68

   101 102

   71

   #j.Lw

   фиг.Ю

   13(38) 20 (itS)

   26(51)

   18(53)

   29(55)

   IBM