Устройство для контроля уровня напряжения сети постоянного тока

(59 805 Р ИЕ ИЗОБРЕТЕУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ОПИС ТОРСНО ГОСУДАРСТНЧННЫЙ НОМИТЧТ СССР ПО, ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(5 б) 1, Авторское свидетельство СССРР 845149, кл. ф 605 Н 1/58, 19.81.2 Авторское свидетельство СССРР 693355. кл. 605 Г 1/5 В, 1979,(54) 57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯУРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ ПОСТОЯННОГОТОКА содержащее линейный стабилиза- .тор с последовательным регулирующим.транзистором н выходным блокировочнымконденсатором,триггер, цепи питания ко-торого подключены к выходу линейногостабилизатора и выходной каскад,вклю"ченный между выходом триггера н.,выходными выводами устройства, о т. -л и.ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью обеспечения безусловного определения внутренних неисправностейи контроля напряжения сети по обоимпределам, в него введен задающийгенератор коротких импульсов, подключенный к базе регулирующего транзистора линейного стабилизатора, дифференциальный усилитель, цепями лита,801026133 Ания подключенный к выходу этого стабилизатора, конденсатор, первый и второй резистивные делители, входами подключенные соответственно к выходу линейного стабилизатора н к входным выводам устройства, первый диод, введенный в линейный стабилизатор н включенный в пряьвм направлении между .регулирующии транзистором и выходным блокировочйци конденсатором, и второй диод, включенный в прямом направлении между общей точкой регулируйщего транзистора с первым диодом и выходом первого резистивного делителя, соединенного через введенный резистор спервым входом диффе-: ренциального усилителя причем второйаР .вход этого усилителя подключен к выходу второго резистивного делителя, а триггер выполнен счетным, к входу которого через указанный конденса-тор подключен выход л Иеренцнального усилителя.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я, тем, что задающий генератор коротких импульсов вынолнен в виде генератора строб-импульсов на однопереходном транзисторе,.4 ЬИзобретение относится к электрО- мхнике,а именно к устройствам защиты источников питания радиоэлектронной аппаратуры от ненормированных значений напряжения первичной сети., Известен источник питания, в котором вместе с получением стабилизированного напряжения (гальванически развязан с входом )осуществляется еще и защита по уровню входного напряжения 1 1. Система защиты этого устройстваимеет тот недостаток, что она применима только для определенной структуры источника питания и, кроме того, реагирует только на понижениенапряжения сетиНаиболее близким,к предлагаемомуявляется устройство для контроляуровня напряжения сети постоянноготока, содержащее линейный стабилизатор с последовательным регулирующим транзистором и выходным блокировочным конденсатором, триггер,цепи питания которого подключены квыходу линейного стабилизатора, ивыходной каскад, включенный междувыходом триггера и выходными выводами устройства. Триггером в этом устройстве является триггер ШМидта,входом подключенный через резистивный делитель к входу устройства 2..Недостаток устройства заключаетсяв отсутствии в нем самоконтроля исправности защиты и то, что он нечувствителен к повышению входного напряжения (сети ),Цель изобретения - обеспечениебезусловного определения внутреннихнеисправностей и контроля напряжениясети по обоим пределам. 40Поставленная цель достигается тем, .что в устройство для контроля уровнянапряжения сети постоянного тока,содержащее линейный стабилизаторс последовательным регулирующим тран эистором и выходным блокировочнымконденсатором, триггер, цепи питаниякоторого подключены к выходу линей-.ного стабилизатора и выходной каскад,включенный между выходом триггера ивыходными выводами устройства, введензадающий генератор:,коротких импульсов,подключенный к базе регулирующеготранзистора линейного стабилизатора,дифференциальный усилитель, цепями,питания подключенный к выходу этогостабилизатора, конденсатор, первый ивторой резистивные делители, входамиподключенные соответственно к выходулинейного стабилизатора и к входнымвыводам устройства, первый диод, вве денный в линейный стабилизатор и,включейный в прямом направлении между регулирующим транзистором и выходным блокировочным конденсатором, ивторой диод, включенный в прямом направлении между общей точкой регулир- ющего транзистора с первым диодом и выходом первого резистивного делителя, соединенного через введенный резистор с первым входом дифференциального усилителя, причем второй вход этого усилителя подключен к выходу второго резистивного делителя, а триггер выполнен счетным, к входу которого через указанный конденсатор подключен выход дифференциального усилителя.При этом задающий генератор коротких импульсов выполнен в виде гене,ратора строб-импульсов.на однопереходном трайзисторе,На, Фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2диаграмма его работы.Устройство состоит из линейногостабилизатора 1 с последовательнымрегулирующим транзистором 2, с диодом3, включенОым совместно с регулирующим транзистором 2 между входом ивыходом стабилизатора и:.с выходнымблокировочным конденсатором 4, подключенным к этому выходу из задающего генератора 5 (генератора строб-импульсов), собранного на однопереходном транзисторе 6 и подключенного кбазе регулирующего транзистора 2, изсчетного триггера 7, цепями питанияподключенного к выходу линейного,стабилизатора, из выходного каскада 3,входом подключенного к выходу триггера 7, а выходом - к выходу устройства, из дифференциального усилителя9, также подключенного цепями питанияк выходу линейного стабилизатора, изконденсатора 10,.соединяющего выходэтого усилителя с входом триггера 7,двух резистивных делителей 11 и 12,входы которых подключены соответственно к выходу линейного стабилизатора и к входным выводам устройства, атакже из диода 13включенного междуобщей точкой регулирующего транзис-.тора 2 с диодом 3 и выходом резистивного делителя 11. Выходы резистивныхделителей 11 и 12 подключены к входамдиФференциального усилителя 9 (соответственно - к инвертирующему и неинвертирующему) причем первый из них -через резистор 14,На фиг,2 эпюра 15 изображает виднапряжения на базе (аналогично и наэмиттере) регулирующего транзистора,эпюра 16 - входное напряжение первого входа дифференциального усилителя (его нижний уровень 17 определяется напряжением делителя 11), аэпюра 18;1 - напряжение второго. вхо=да дифференциального усилителя. Напряжение этого входа, кроме основного(пересекающего импульсное напряжение)положения, может принимать такжеположения 18.2 и 1 В,З, соответствен10 циального усилителя во всем диапазонеизменения входного напряжения ( напряжения сети) в заданных пределахнапряжение на первом входе дифферен циального усилителя остается неизменным по обоим своим уровням). Таккак в данном конкретном варианте.выполнения предлагаемого устройствапервый вход дифференциального усилителя является инвертирующим, а второйнеинвертирующим, то при работе в оговоренных пределах напряжения сетина выходе дифференциального усилителя в течение большей части временибудет низкий уровень напряжения итолько на длительность каждого импульса задающего генератора на выходе дифференциального усилителя буно ниже или выше эпюры 16. Эпюрами 19, 20 и 21 представлен вид переменных напряжений на выходе дифференциального усилителя 9, на выходе триггера 20 и на выходе всего устройства.Устройство работает следующим обрамом.Задающий генератор 5 в ходе своей работы делает характерные короткие вырезки в напряжении на эмиттере регулирующего транзистора ( эпюра 15 на фиг.2), которые используются для Формирования напряжения на первом входе дифференциального усилителя, верхний уровень которого определяется непосредственно величиной выходного напряжения линейного стабилизатора 1, а нижний - резистивным делителем 11 этого напряжения. Однако после диода 3 благодаря ему и конденсатору 4 напряжение вновь станет постоянным без вырезок).Коэффициенты деления делителей 11 и 12 напряжения выбираются таким образом, чтобы при минимальном уровне входного напряжения., еще достаточном 25 для стабилизации напряжения на выходе линейного стабилизатора, напряжение на втором вхоце дифференциального,усилителя 9эпюра 18,1 на фиг.2) еще пересекало эпюру 16 импульсного 30 напряжения .на первом входе дифференЛет получаться импульс (в данном случае положительной полярности эпюра 19 на фиг.2), Каждый импульс дифференциального усилителя перебрасывает триггер 7 со счетным входом эпюра 20), и выходной каскад Формирует из напряжения триггера (будучи подключенным к одному или двум его плечам) постоянное напряжение эпю" ра 21) - это может быть, например, выпрямитель, отделенный от триггера трансформатором или конденсатором (конденсаторами).До тех пор, пока напряжение сети не выходит за допустимые пределы, триггер, все время получая импульсы от дифференциальнОгО усилителя, работает. Чрезмерное отклонение контролируемого напряжения сети выводит нап. ряжение второго входа дифференциального усилителя (эпюра 18.1) за пределы зоны колебанийнапряжения, прикладываеыого к первому входу дифферен циального услителя(эпюра 16) и триг-. гер останавливается. Исчезает поэтому и напряжение с выходного каскада, Наличие напряжения на выходе устройства отвечает таким образом,соответствующему уровню контролируемого устройством напряжения сетиВажнейшим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является то, что в нем принципиально не может возникнуть откры- тый отказ,а всякая неисправность обнаруживается,так как приводит к про . падаиию выходного напряжения,что стало воэможным благодаря работе аналоговых элементов в динамическом режиме,когда они должны с частотой .работы задающего генератора изменять свое состояМие,выявляя таким образом воз" никающие в них дефекты.Другим важным достоинством являетСя способность контролировать напряжение. сети не только по нижнему пороговому значению, но и но верхнему, причем также. с автоматическим самоконтролем. Благодаря этому повышается информативность устройства контроля.Тираж 874 По Государственного комитета лам изобретений и открытий Иосква, Я, Раушская.наб 5 Ю ЮГ