SU978128A1

SU978128A1 - Bipolar power supply unit

Info

Publication number: SU978128A1
Application number: SU813300320A
Authority: SU
Inventors: Виталий Михайлович Сергеев; Виктор Ефимович Коновалов; Валерий Иванович Чуфистов
Priority date: 1981-06-10
Filing date: 1981-06-10
Publication date: 1982-11-30

Description

Изобретение относитс к электро технике и может нгЛти применение в системах питани устройств автоматики и вычислительной техники.The invention relates to electrical engineering and can be used in power systems for automation devices and computer technology.

Известен блок питани , содержащий ,вклк)ченные симметрично относительно общей шины два стабилизатора посто нного напр жени С 1 .A power supply unit is known that contains two constant voltage regulators C 1 symmetrically with respect to the common bus.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс ;с1вупол рный блок питани , содержащий включенные симметрично относительно общей шины, два стабилизатора посто нного напр жени с быстродействующей защитой от перегрузок по току и короткого замыкани , выходы которых подключены к разнопол рным выходным выводам 2.The closest to the proposed is; c1-cc power supply unit containing two constant voltage regulators connected symmetrically with respect to the common busbar with high-speed overcurrent and short-circuit protection, the outputs of which are connected to different polarity output pins 2.

Недостатками известного устройства вл етс то, что при возникновении перегрузки или короткого замыкани на выходе одного из плеч двупол рного блока питани происходит срабатывание устройства защиты соответствующе го стабили затор а напр жени , при этом другой стабилизатор остаетс включенным. Кроме того, в устройстве отсутствует синхронность изменени выходных напр жений обоих плеч двупол рного блока питани при включении и выключении последнего.A disadvantage of the known device is that when an overload or short circuit occurs at the output of one of the arms of the two-pole power supply unit, the protection device activates the corresponding voltage regulator, while the other stabilizer remains on. In addition, the device does not have the synchronism of changing the output voltages of both arms of the two-pole power supply unit when the latter is turned on and off.

При этом отсутствие одновременной защиты обоих плеч двупол рного блока питани от перегрузки или короткого замыкани в любом из них и отсутствие синхронности изменени выходных напр жений обоих плеч двупол рного блока питани при включении и выключений последнего во многих случа х недопустимы дл потребител или нарушают требовани эксплуатации, предъавл емые потребител ми.At the same time, the absence of simultaneous protection of both shoulders of a two-pole power supply unit against overload or short-circuit in any of them and the lack of synchronism in changing the output voltages of both shoulders of a two-pole power supply unit when switching on and off of the latter is in many cases unacceptable for the consumer or violate the requirements of operation, presented by consumers.

Цель изобретени - повышение надежности путем одновременной защиты стабилизаторов двупол рного блока питани от перегрузок по току и короткого замыкани в любом из них, а также обеспечение синхронности из- менени выходных напр жений стабилизаторов при включении и выключении блока питани .The purpose of the invention is to increase reliability by simultaneously protecting the stabilizers of the bipolar power supply unit against overcurrent and short circuit in any of them, as well as ensuring synchronism of the output voltage of the stabilizers when the power supply is turned on and off.

Поставленна цель достигаетс тем, . что в двупол рный блок питани введены делитель напр жени , состо щий из трех последовательно соединенных резисторов и включенный между разнопол рными выходными выводами и два разнотипны} по проводимости транзистора , включенные своими коллекторэмиттерными переходами между соответствующими выходными выводами и Общей шиной, причем их эмиттеры подключены к общей шине, а база %аждогО из них по отдельности соединена чере соответствующий резистор делител напр жени с выходным выводом противоположной пол рности. На чертеже представлена принципиальна схема Предлагаемого, двупол рного блока питани . Двупол. рный блок питани состоит из двух независимых плеч, каждое из которых содержит выпр мительный блок 1 (2), первый выход которого ПОДКЛ чен к общей шине 3, а второй выход через стабилизатор напр жени с быст родействующим устройством 4 (5) защк ты от перегрузки и короткого замыкани подключен к соответствующему выходному выводу б (7) блока питани . Резистивный делитель напр жени состоит из резисторов 8-10, соединенных последовательно, и включен между .зазнопол рными; выходными выводами б и 7. Разнотипные по проводимости т 1анзисторы 11 и 12 включены между соответствующими разнопол рными выходными выводами 7 и б и общей шиной 3. Базы транзисторов 11 и 12 через резисторы 8 и 10 делител соответстBjeHHO подключены к выходным выводам противоположной пол рности, соответ .с.твенно к выводам б и 7. . Работу двупол рного блока питани можно рассмотреть в п ти возможных режимах: при включенном питании и присутствии номинального напр жени на обоих выходных клеммах двупол рного блока питани ; при включении двупол рного блока питани ; при выключении двупол рного блока питани ; пр/: перегрузке или коротком замыкании на выходе одного из плеч двупо-л рного блокапитани ; аварийное исчезновение одного из выходных напр жений двупол рного ф1ока питани% в результате неисправности соотвефст вующих выпр мительных блоков или стабилизаторов напр жени . При включенном питании и -присутст вии номинсшьного напр жени на обоих выходных выводах б и 7 двупол рного блока питани напр жение смещени обоих транзисторов 11 и 12, создаваемое падением напр жени на резисторе 9 таково, что транзисторы наход тс в закрытом состо нии и не оказывают шунтирующего действи на выходы блока питани . При включении двупол рного блока питани происходит увеличение выходных напр жений на обоих выходах блока питани . Работа cxeivbi при одновре менном нарастании напр жений аналогична работе схемы при включенном питании и присутствии номинального напр жени на обоих выходах двупол рного блока питани . В случае неодновременного нарастани выходных напр жений происходит выравнивание выходных напр жений следующим образом, пусть скорость нарастани напр жени ,, снимаемого с положительного выходного вывода 6 превышает скорость нарастани напр жени , снимаемого с отрицательного выходного вывог.а 7. В этом случае происходит перераспределение потенциалов напр жени на резистивном делителе напр жени относительно общей шины, la равно и на базах соответствующих транзисторов. Такимобразом, потенциал базы транзистора 12, а равно и напр жение, приложенное к переходу база-эмиттер Т1 анэистора 12 из и5 О становитс Ug О,что переводит транзистор 12 из закрытого состо ни в открытое, в результате чего происходит шунтирование положитель ,ного выхода. Скорость нарастани напр жени положительной пол рности ограничиваетс до тех пор,пока будет сказыватьс шунтирующее действие транзистора 12,которое,в свою очередь,зависит v от разности напр жений двух плеч двупол рного блока питани . Чем больше будет упом нута разность напр жений, тем больше будет шунтирующее действие транзистора включенно- . го параллельно тому одному из двух плеч двупол рного блока питани , скорость нарастани напр жени которого выше. , ° Работа схемы при выключении двупол рного блока питани аналогична работе схемы при включении последнего . При перегрузке или коротком замыкании на выходе одного из плеч двупол рного блока питани ,, срабатывает быстродействующее устройство защиты соответствующего стабилизатора напр жени , напр жение на выходе которого становитс близким к нулю, происходит перераспределение потенциалов напр жени на резистивном делителе напр жени относительно общей шины, а равно и на базах соответствующих транзисторов. К переходу база-эмиттер транзистора, коллекто и эмиттер которого подключены к выходным отводс1м другого плеча двупол рного блока питани ,прикладываетс отпирающее напр жение, которое открывает транзистор, шунтирующий соответствующий выход двупол рного блока питани , быстродействующее устройство защиты которого срабатывает и отключает выходное напр жение.. Напр жени и токи на выходах двупол рного блока питани станов тс близкими к нулю, стабилизаторы в таком состо нии могут находитьс неограниченное врем ., Восстановление напр жений на выходах двупол рного блока питани осуществл етс кратковременным отключением стабилизаторов напр жени от сети.The goal is achieved by that a voltage divider consisting of three series-connected resistors and connected between different polarity output pins and two of different types in the transistor conductivity, connected by their collector-emitter junctions between the corresponding output pins and the Common bus, and their emitters are connected to common busbar, and the base of each of them is separately connected through the corresponding resistor of the voltage divider with the output terminal of opposite polarity. The drawing shows a schematic diagram of the Proposed, bipolar power supply unit. Bipolar The power supply unit consists of two independent arms, each of which contains a rectifying unit 1 (2), the first output of which is connected to the common bus 3, and the second output through a voltage stabilizer with a fast-acting device 4 (5) overload protection and a short circuit is connected to the corresponding output terminal b (7) of the power supply. A resistive voltage divider consists of resistors 8-10 connected in series and connected between the polar-polar; output pins b and 7. 1 conductors 11 and 12 of different conductivity and t are connected between the corresponding different polarity output pins 7 and b and the common bus 3. The bases of transistors 11 and 12 are connected via resistors 8 and 10 of the divider BjeHHO to the output pins of opposite polarity, respectively ... ptvenno to conclusions b and 7.. The operation of the bipolar power supply unit can be considered in five possible modes: with the power on and the presence of a nominal voltage at both output terminals of the bipolar power supply unit; when turning on the bipolar power supply; when turning off the bipolar power supply; pr /: overload or short circuit at the output of one of the arms of the dual power supply unit; the emergency disappearance of one of the output voltages of the bipolar power supply% as a result of a malfunction of the corresponding rectifying blocks or voltage regulators. With the power on and the nominal voltage across both output pins b and 7 of the two-pole power supply unit, the bias voltage of both transistors 11 and 12 produced by the voltage drop across the resistor 9 is such that the transistors are in the closed state and do not have shunt effect on power supply outputs. With the inclusion of a bipolar power supply, the output voltages increase at both outputs of the power supply. The cxeivbi operation at the same voltage rise is similar to the operation of the circuit with the power on and the presence of the nominal voltage at both outputs of the bipolar power supply unit. In case of non-simultaneous rise of output voltages, the output voltages are equalized as follows, let the rate of voltage rise, removed from the positive output pin 6, exceed the rate of voltage rise, removed from the negative output peak. 7. In this case, the potential redistribution of the voltages resistive voltage divider relative to the common busbar, la is also on the bases of the corresponding transistors. Thus, the potential of the base of the transistor 12, as well as the voltage applied to the base-emitter transition T1 of the aneistor 12 of the 5 O, becomes Ug O, which translates the transistor 12 from the closed state to the open state, resulting in a positive output shunting. The rise rate of the positive polarity is limited as long as the shunting effect of transistor 12 is affected, which, in turn, depends on the difference in voltage between the two arms of the two-pole power supply unit. The greater the difference in voltage mentioned, the greater will be the shunting effect of the transistor included. It is parallel to one of the two arms of a bipolar power supply unit, the rate of increase of which is higher. , ° The operation of the circuit when the two-pole power supply unit is turned off is similar to the operation of the circuit when the latter is turned on. In case of overload or short circuit at the output of one of the arms of the two-pole power supply unit, a high-speed protection device of the corresponding voltage regulator is triggered, the output voltage of which becomes close to zero, the voltage potentials on the resistive voltage divider are redistributed relative to the common bus, equal and on the bases of the corresponding transistors. A base-emitter junction of the transistor, the collector and emitter of which are connected to the output branches of the other arm of the two-pole power supply unit, is applied to the opening voltage, which opens the transistor shunting the corresponding output of the two-pole power supply unit, whose fast-acting protection device operates and turns off the output voltage. The voltages and currents at the outputs of the bipolar power supply become close to zero, the stabilizers can be in this state indefinitely. p being exerted on the outputs of the bi-polar power supply unit is effected by briefly disconnecting stabilizers voltage from the mains.

Работа схемы при аварийном исчезновении одного из выходных напр жений двупол рного блока питани в результате неисправности соответствующих выпр мительных блоков или стабилизаторов напр жени происходит аналогично работе cxaivM при перегрузке или коротком за1мыкании на выходе одного из стабилизаторов двупол рго блока питани .The operation of the circuit in case of emergency disappearance of one of the output voltages of the bipolar power supply unit as a result of the malfunction of the corresponding rectifying blocks or voltage regulators occurs similarly to the operation of cxaivM in case of overload or short closure at the output of one of the stabilizers of the bisexual power supply unit.

Таким образом, введение резистив ного делител напр жени и двух транзисторов выгодно отличает предлагае|МЫй двупол рный блок питани от изйёстного , так как во-первых, позвол ет защитить оба плеча двупол рного блока питани от перегрузки или- короткого замыкани в любом из них, iво-вторых, обеспечивает синхронность изменени выходных напр жений обоих плеч двупол рного блока питани при включении и выключении последнего. .в-третьих, обеспечивает отключение выходных напр жений при аварийном Исчезновении любого из выходных напр жений двупол рного блока питани в результате неисправности соответствующих выпр мительных блоков или стабилизаторов напр жени . Thus, the introduction of a resistive voltage divider and two transistors favorably distinguishes the proposed MI dipolar power supply unit from an iridescent one, because firstly, it protects both arms of the bipolar power supply unit from overload or short circuit in any of them, Secondly, it provides the synchronism of changing the output voltages of both shoulders of the two-pole power supply unit when the latter is turned on and off. . thirdly, ensures the disconnection of the output voltages in the event of an emergency disappearance of any of the output voltages of the bipolar power supply unit as a result of a malfunction of the corresponding rectifying units or voltage regulators.

Claims

1. Radio, 1980, 11, p.46.

2. Radio, 1977, 4, p.46.