Устройство для управления источником питания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 301179 (21) 2845391/24-07 с присоединением заявки Мф Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 316.727(088.8) Дата опубликования описания 30, 10, 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯИзобретен технике и мо в частности, ками питания напряжения и По основному авт. св. Р 767935 известно устройство управления источниками питания,содержащее генератор пилообразного напряжения с нормальным и триггерным выходами, нормаль- ,ный выход которого связан через компаратор времени паузы с одним, а через ШИМ-компаратор и инвертирующую схему И"НЕ - с другими входами вы" ходного .блока, коммутационный триггер и триггер памяти, выходы которого соединены с выходным блоком, установочный вход - с прямым, а сбросовый вход - с инверсным выходом коммутационного триггера, установочное плечо которого соединено с прямым триггерньм выходом генератора пилообразного напряженияи с выходом ШИМ-компаратора, а его сбросовое плечо - с 2 инверсным триггерным выходом генера" тора и с выходом элемента И-НЕ 1) .Недостаток данного устройства управления - недостаточно высокие его эксплуатационные характеристики, 3 улучшение эксистик устройст еспечения заот токовых жения, а также а управления. е относится к электроет быть использовано,для управления источнии преобразователямитока. пбскольку оно, осуществляя управление источником питания, не обеспечи",вает при этом защиту источника отперегрузок по току н по напряжению,а также самоконтроль устройства управленияВ связи с тем, что в результатетоковой перегрузки, коротком замыкании в цепи нагрузки регулирующеенапряжение будет уменьшаться, тоустройство управления будет выдаватьимпульсы большей длительности дляобеспечения стабилизации выходногонапряжения. Вследствие этого источ 5 ник питания будет подвергаться ещебольшей перегрузке, что неизбежноприведет его к выходу из строя.Аналогичная картина наблюдаетсяи в том случае, если самоустройство2 О управлениябудет выдавать импульсыбольшей длительности вследствиеотказа одного из входящих в негоэлементов,5цель изобретения -плуатационнык характерва управления путем общиты источника питанияперегрузок и перенапряО .самоконтроля устройствПоставленная цель достигается тем,что в известное устройство введеныиндикаторный элемент, счетный триггер,триггер, отказа, элемент, ИЛИ, сравни"вающий узел, первый и второй входы ко-торого соединены соответственно с5прямым и инверсным выходами счетноготриггера, подключенного входом к пряому триггерному выходу генератораилообразного напряжения, при этомпервый и второй выходы выходного блока соединены соответственно с первыми вторым входами элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с датчиком токовой нагрузки, а выход - стретьим входом схемы сравнения, под"ключенной своим выходом к первому 15входу установочного плеча трнггераотказа, ко второму входу которогоподключен выход датчика перенапряжения, а к выходу - второй вход выходного блока и индикаторный элемент 20На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2диаграммы токов и напряжений.Устройство содержит генератор 1пилообразного напряжения, ШИМ-компаратор 2, компаратор 3 времени паузы,инвертирующую схему И-НЕ 4, коммутационный триггер 5, триггер б памяти, выходной блок 7, счетный триггер8, сравнивающий узел 9 элементИЛИ 10,триггер 11 отказа, индикаторныйэлемент 12 (фиг. 1).Устройство работает следующимобразом,Импульсные сигналы 0ис выхода выходного блока 7 устройствауправления и импульсные сигналы с датчика токовой перегрузки источника питания (количество датчиков соответствует количеству элементов 10) черезэлемент ИЛИ 10 поступают на вход срав нивающего узла 9 (фиг. 2,в) , на двадругих его входа поступают в противоФазе (прямой и инверсный выход триггераф 8) импульсные сигналы периодапилообразного напряжения (фиг. 2,6).Сигналы периода пилообразного напряжения Формируются счетным триггером8 из сигнала с прямого триггерноговыхода генератора пилообразного на"пряжения.50В сравнивающем узле происходитсравнение по длительности периодапилообразного напряжения при единичном состоянии триггера 8 с длительностью импульсных сигналов Ов,(фиг. 2,б, в) и с датчика перегрузок (фиг. 2,б, в). Таким образом,состоянии триггера 8 - с сигналами0,и с датчика перегрузок.(аналогично фиг. 2, б, в). Таким образом,в сравнивающем устройстве 9 происхо- Ц)дит сравнение импульсных сигналовсначала одного плеча источника питания и устройства управления сдлительностью сигнала прямого выхода триггера 8, затем другого плеча - с дли тельностью сигнала инверсного выходатриггера 8.Определение токовой перегрузкиисточника питания или отказ устройства управления методом сравнения длительностей вышеуказанных сигналовпозволяет избежать измерительных элементов в цепи нагрузки, что приведетк уменьшению потери мощности в источнике питания и повышению его КПД.Если длительность сигналов 0 рь),0 1 и длительность сигналов с1датчика токовых перегрузок будет меньше периода пилообразного напряженияи будет отсуТствовать сигнал перенапряжения (нормальная работа устройства управления источника питания), то на выходе сравнивающегоустройства 9 будет отсутствовать сигнал и триггер 11 будет находитьсяв нулевом состоянии и, тем самым, небудет блокировки выходного блока.Таким образом, в данном случае работа устройства управления аналогичнаработе известного устройства, При превышении длительности любого из сигналов 0 В 0, , 0 Вь 1), или сигналас датчика тактовой перегрузки периода пилообразного напряжения (аварийный режим работы фиг. 2,в) сравнивающий узел выдает сигнал, которыйустановит триггер 11 отказа в единичное состояние (фиг. 2,г) .Триггер 11 отказа в единичноесостояние (фиг, 2,ж) установит также и сигнал перенапряжения (фиг, 2,е),поступаемый из источника питания отдатчика перенапряжения,Единичный выход триггера 11(Фиг. 2,г)заблокирует выходной блок7 и, тем самым, сигналы 0 В и0 иьи 1 . будут отсутствовать,"Одновременно с блокировкой выходного блока 7 произойдет индикация отказа в индикаторном элементе 12.При отсутствии сигналов 08 ь,( и0 выл, источник питания запйрается и, тем самым, происходит его за щита как при коротком замыкании внагрузке, так при перегрузке и перенапряжениях в источнике питания, таки при выходе из строя элементов самого устройства управления (фиг.2,д, з),Таким образом, новые отличительныепризнаки устройства позволяют повысить эксплуатационные характеристикиустройства управления путем защитыисточника питания в аварийном режимеработы, не допуская выхода из строяэлементов источника питания, и, темсамым, создать в микроэлектронномисполнении унифицированное устройствоуправления фоРмула изобретенияУстройство для управления источником питания по авт. св. 9 767935,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик устройства путем обеспечения защиты источника питания от токовых перегрузок и перенапряжения и обеспечения самоконтроля, в него 5 введены индикаторный элемент, счетный триггер, триггер отказа, элемент ИЛИ, сравнивающий узел, первый и второй входы которого соединены соответствено с прямым и инверсным выходами счет.о ого триггера, подключенного входом к прямому триггерному выходу генера-тора пилообразного напряжения, при этом первый и второй выходы выходного блока соединены соответственно15 с первым и вторым входами элементаИЛИ, третий вход которого соединенс датчиком токовой нагрузки, а выходс третьим входом схемы сравнения,подключенной своим выходом к первомувходу установочного плеча триггераотказа, ко второму входу которогоподключен выход датчика перенапряжения, а к выходу - второй вход выходного блока и индикаторный элемент. Источники информации,принятые во внимание при .экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 767935, кл. Н 02 Р 13/16, 1979.877776 ие,Г СоставиТехред едактор С. Тараненко аро Заказ 9646/85 аж 733рственного комитета ССобретений и открнтийЖ, Рауюская наб., д одписное филиал ППП Патент, г. Ужгород ул. Проектная, 4 НИИПИ Госу по делам 35, Москва