Электропитающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК ЯО 1309016(50 4 С 05 Р 1/577ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; дК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания. Целью изобретения является повьппениенадежности и уменьшение аппаратурныхзатрат. Цель достигается тем, чтов электропитающем устройстве осуществляется контроль выходного напряжения каждого стабилизатора, анализируется результат контроля и послеего логической обработки формируются сигналы на отключение каждого изстабилизаторов,или устройства в целом, а также осуществляется индикация неисправности устройства. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.13090Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания, и может быть использовано в радиотехнических устройствах. 5Цель изобретения - повышение надежности устройства и уменьшение аппаратурных затрат.На Фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства, на фиг. 2 - 1 О электрическая принципиальная схема узла контроля и анализатора узла контроля.Устройство содержит силовой трансФорматор 1, подключенный к выходным 15 силовым выводам через контакты реле 2, выпрямители с Фильтрами 3 и микроэлектронными стабилизаторами 4 напряжения, выходы которых зашунтированы тиристорно в транзисторны ключами 20 5, вспомогательный источник 6 питания, подключенный непосредственно к входным выводам питающей сети к выходу которого подключен узелзадержки срабатьгвания исполнительных элементов при включении, узлы 8 контроля, основные узлы ИЛИ 9-11, основные исполнительные элементы 12 с индикацией, транзисторный ключ 13, дополнительные исполнительные элементы 14 ЗО и 15, дополнительные узлы ИЛИ 16 и 17, анализаторы 18 узлов контроля. Электрическая принципиальная схема узла контроля и анализатора узла контроля содержит операционные усилители 19 и 20, транзисторный ключ 21, инвертор 22, узлы 2 И-ИЛИ 23 и 24, На инвертирующий вход операционного усилителя 19 и на неинвертирующий вход операционного усилителя 20 со стабилитрона 25 подается опорное напряжение, поделенное резисторами 26 и 27 соответственно, На неинвертирующий вход операционного уси лителя 19 и на инвертирующий вход операционного усилителя 20 подается поделенное резисторами 28 и 29 контролируемое стабилизированное напряжение Цот50База транзистора 21, зашунтированная диодом 30, через ограничительный резистор 31 подключена к поделенному опорному напряжению резистором 27, Питание узлов 8 контроля осуществляется от двухполярного стабилизированного напряжения 08Вспомо гательного источника 6 питания. Питание анализаторов 18 узлов контроля 16 2транзисторного ключа 13, основных и дополнительных узлов ИЛИ 9, 10, 11, 16 и 17, основных и дополнительных исполнительных элементов 12, 14 и 15 с индикацией осуществляется от положительного стабипизированного напряжения фП , , вспомогательного источника 6 питанияИсполнительные элементы с индикацией могут быть выполнены на КБ-триггерах с индикаторными светодиодами на выходах.Узел задержки может быть выполнен, например, на триггере и реле времени на однопереходном транзисторе.Устройство работает следующим образом.При включении напряжения питающей сети при помощи размыкающих силовых контактов реле 2 на выходе микроэлектронных стабилизаторов 4 напряжения появляются и возрастают до своей номинальной величины.Одновременно появляются стабилизированные напряжения на выходах вспомогательного источника 6 питания. Входное напряжение одного из микроэлектронных стабилизаторов 4 напряжения П , подается на управляюший вход узла 7 задержки срабатывания исполнительных эл:ементов, последний начинает свою ра.боту, блокируя входы основных и одного дополнительного исполнительных эл:ементов 12 и 14 от ложного срабатывания на время переходного процесса в источниках питания. Время блокировки определяется таймерным ,устройством узла 7 задержки, срабатывание которого приводит к снятию бло. кировки исполнительных элементов с индикацией. Узел 8 контроля контролирует выходное напряжение соответствующего микроэлектронного стабилизатора 4 с помощью делителя напряжения на резисторах 28 и 29, подключенных к выходным выводам микроэлектронного стабилизатора 4 напряжения. При контроле положительного напряжения стабилизатора на инвертирующий вход операционного усилителя 19 и на неинвертирующий вход операционного усилителя 20 подается опорное поделенное положительное напряжение. При контроле отрицательного напряжения стабилизатора на те же входы подаются отрицательные поделенные опорные напряжения. Таким образом при конт-.роле положительного напряжения стабилизатора транзистор 21 открыт и насыщен за счет протекания базового тока от источника опорного напряжения через ограничительный резистор 31.На коллекторе транзистора 21 устанавливается низкий уровень выходного напряжения (логический нуль), а на выходе инвертора 22 устанавливается высокий уровень выходного на пряжения (логическая единица). При контроле отрицательного напряжения стабилизатора транзистор 21 надежно закрыт и на его коллекторном выходе устанавливается высокий уровень на пряжения, а на выходе инвертора 22 низкий.При контроле положительного напряжения стабилизатора операционный усилитель 19 срабатывает по верхнему 20 уровню изменения стабилизированного напряжения за пределы допустимой величины, а операционный усилитель 20 - по нижнему уровню изменения стабилизированного напряжения У 25Возрастание положительного уровня контролируемого напряжения одного из микроэлектронных стабилизаторов 4 напряжения приводит к тому, что на выходе операционного усилителя 19 устанавливается высокий уровень напряжения.Высокие уровни напряжения, поступающие с выхода операционного усилителя 19 и с инвертора 22 на один иэ элементов И узла 2 И-ИЛИ 24, приводят к тому, что на его.выходе устанавливается высокий уровень напряжения.Возрастание отрицательного уровня 10 по абсолютной величине контролируемого напряжения одного из микроэлектронных стабилизаторов и напряжения приводит к тому, что на выходе операционного усилителя 20 устанавливается 4 высокий уровень напряжения. Высокие уровни напряжения, поступающие с выхода операционного усилителя 20 и с кол. лектора транзистора 21 на другой элемент И узла 2 И-ИЛИ 24, приводят к 50 тому, что на его выходе также устанавливается высокий уровень напряжения.При понижении положительного уровня контролируемого напряжения на один из элементов И узла 2 И-ИЛИ 23 подаются высокие уровни напряжений с выхода операционного усилителя 20 и с инвертора 22, что приводит к установке высокого уровня напряжения Г на выходе узла 23.При понижении уровня отрицательного контролируемого напряжения по абсолютной величине на другой элемент И узла 2 И-ИЛИ 23 подаются высо. - кие уровни напряжений с выхода операционного усилителя 19 и с коллектора транзистора 21. На выходе узла 23 устанавливается также высокий уровень напряжения.Таким образом; анализатор узла контроля производит разделения сигналов при срабатывании узла 8 контроля по верхнему П.ц и нижнему Пк уровню выходного контролируемого напряжения.Срабатывание узла 8 контроля по верхнему уровню контролируемого напряжения приводит к включению тиристорно-транзисторного ключа 5, который преобразует перенапряжение на выходе микроэлектронного стабилизатора 4 в короткое замыкание и тем самым защищает нагрузку.Одновременно высокий уровень напряжения, устанавливающийся на выходе узла 24, включает соответствующий основной исполнительный элемент 12 с индикацией, который блокирует другой основной элемент с индикацией, включает транзисторный ключ 13, выключающий микроэлектронные стабилизаторы 4 напряжения. Затеи происходит включение электромеханического реле 2, отключающего источники питания от питающей сети. Одновременно высокий уровень напряжения с выхода анализатора 18 узла контроля поступает на дополнительный узел ИЛИ 17, включая исполнительный элемент 15 с индикацией, указывающий, что имеется перенапряжение в микроэлектронном стабилизаторе 4. Аналогично происходит процесс при срабатывании узла 8 контроля по нижнему уровню контролируемого напряжения. При этом включается соответствующий основной исполнительный элемент 12 с индикацией, указывающий однозначно, в каком микроэлектронном стабилизаторе произошпа неисправность. Сигнал с анализатора 18 узла контроля поступает в этом случае на дополнительный узел ИЛИ 16 и включается дополнительный исполнительный элемент 14 с индикацией, указывая на недонапряжение в микроэлектронном стабилизаторе 4.13090 1 б 2. Устройство по и, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что анализаторузла контроля выполнен на двух элементах 2 И-ИЛИ, инверторе и транзисторном ключе, параллельно база-эмиттерному переходу которогоподключен диод, база через ограничительный резистор подключена к выходуисточника опорного напряжения узйаконтроля, коллектор транзистора непосредственно и через инвертор подключен соответственно к первым входамэлементов 2 И-ИПИ, вторые входы которых подключены соответственно к выходам операционных усилителей узлов контроля Для исключения ложного срабатывания дополнительного исполнительногоэлемента 14 с индикацией в случае перенапряжения на выходе.микроэлектронного стабилизатора 4 напряжения засчет включения тиристорно-транзисторного ключа 5, преобразующего это перенапряжение в короткое замыкание,предусмотрена блокировка дополнительного исполнительного элемента 14 с 10индикацией.по входу при включении дополнительного исполнительного элемента 15 с индикацией,Таким образом, предлагаемое устройство подключает делитель напряжения узла контроля к контролируемомунапряжению, автоматически производитрезделение сигналов срабатывания узлов контроля по верхнему и нижнемууровню контролируемых напряжений положительной и отрицательной полярности, имеет быстродействующую защитуот перенапряжения и с помощью только двух дополнительных исполнительных элементов с индикацией решает эадачу определения характера неисправности в микроэлектронном стабилизаторе напряжения.Кроме того, предлагаемое устройство позволяет добиться более высокой ЗОточности контроля.Предлагаемое техническое решениеповышает надежность устройства, существенно уменьшает число исполнительных элементов с индикацией, не- З 5обходимых для однозначного определения неисправного канала и характеранеисправности, и существенно повышает унификационные возможности устройства. 40Формула изобретения1, Электропитающее устройство, содержащее реле, силовой .трансформатор,подключенный входом через контактыреле к входным силовым выводам и выходом. через по меньшей меРе два выпрямителя с фильтрами - к двум микроэлектронным стабилизаторам напряжения, параллельно выходам которыхподключены тиристорно-транзисторные 50ключи, вспомогательный источник питания, к выходу которого входом подключен узел задержки, по меньшей мере два узла контроля с источникамиопорного напряжения и операционными 55усилителями, входы которых подключены к выходам микроэлектронных стабилизаторов, по меньшей мере три основных узла ИЛИ и два основных исполнительных элемента с индикацией, выходыкоторых через первый основной узелИЛИ подключены к первым своим входами к входу транзисторного ключа; выход которого соединен с управляющимивходами микроэлектронньгх стабилизаторов напряжения, выходы второго и третьего основных узлов ИЛИ связаны свторыми входами основньгх исполнительньгл элементов с индикацией, дополнительные исполнительные элементы синдикацией, первый вход первого изкоторых соединен с третьими входамиосновных исполнительных элементов синдикацией и выходом узла задержки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцепью повышения надежности и уменьшения аппаратурных затрат, в него введены два дополнительных узла ИЛИ, поменьшей мере два анализатора узловконтроля, входы которых соединеныс выходами узлов контроля, первыевыходы анализаторов узлов контролясоединены с управляющими входами тиристорно-транзисторных ключей, спервыми входами второго и третьегоосновных узлов ИЛИ и с входами перного дополнительного узла ИЛИ, вторые выходы анализаторов узлов контроля соединены с вторьыи входами вторых и третьих основных узлов ИЛИ ивходами второго дополнительного узлаИЛИ, выходы дополнительных узлов ИЛИсоединены с вторым и первым входамипервого и второго соответственно дополнительных исполнительных элементовс индикацией, вьыод второго из которых соединен с третьим входом первого, кроме того, выход транзисторногоключа соединен с входом реле,1309016 вью.гСоставитель В.БарановТехред В.Кадар Корректор М.Демчи пи едактор Зака Подписное Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприяти жгор 1798/41 Тираж 864ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Москва, Ж, Р комитета СССР открытий ушская наб., д. 45