Программируемый источник питания

(5)5 6 05 Р 1/577, 1/56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ аучфаг ((56) Авторское свидетельство СССРМ 788085, кл, 6 05 Р 1/10, 1979,(54) ПРОГРАММИРУЕМЫИ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в контрольно-измерительном оборудовании в качестве режимных источников при испытаниях полупроводниковых приборов и микросхем, Цель - повышение надежности путем обеспечения защиты потребителя от перенапряжения на выходе, возникающего в результате сбоев или ошибок при программировании. По программе с блока 3 программного управления устанавливается режим постоянного напряжения блоком 5 или тока блоком 8 выбора режима или устанавливается режим нагрузки блоком 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки и блоком 2 цифроаналогового преобразователя, Происходит также опрос результата сравнения блоком 9 сравнения. В случае совпадения кода с блока 5 задания напряжения и с блока 1 стабилизированного напряжения включается соответствующий стабилизатор блока 1. Напряжения с включенных стабилизаторов через коммутатор блока 1 поступают на его выход. В случае неисправности блока 1 или в случае сбоев или ошибок при программировании на один вход порогового элемента 10 с выхода блока 12 анализа выдается напряжение, величина которого оказывается меньше напряжения на его втором входе. В результате с выхода порогового элемента выдается сигнал на отключение блока 1. На выходе выходного коммутатора напряжение отсутствует.2 ил,Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может найти применение в устройствах автоматики, вычислительных устройствах, радиоустройствах, а также может быть использовано в контрольно-измерительном оборудовании .в качестве режимных источников при испытаниях полупроводниковых приборов и микросхем, и является усовершенствованием известного программируемого источника по авт. св. Ь 788085.Одним из путей защиты потребителя от перенапряжений, возникающих на выходе программируемого источника питания, является ограничение выходного напряжения на максимально допустимом для данного потребителя уровне в случае сбоев или оши.бок при программировании.Известный программируемый источник питания содержит блок стабилизированных напряжений, первые выходы которого подключены к первым входам цифроаналогового преобразователя, блок программного управления, выходной коммутатор; блок задания стабилизированных напряжений, блок определения уровня защиты, блок выбора и формирования оптимальной нагрузки, блок выбора режима, блок сравнения, пороговый элемент, коммутатор уровня защиты, входы которого соединены с выходами блока определения уровня защиты, выходы коммутатора уровня защиты соединены с первыми входами порогового элемента, вторые входы которого подключены к первым выходам блока задания стабилизированных напряжений, выход порогового элемента соединен с первым входом блока программного управления и одним из входов выходного коммутатора, входы блока определения уровня защиты соединены с входами блока стабилизированных напряжений, выходами блока задания стабилизированных напряжений и первыми входами блока сравнения, вторые входы которого подключены к вторым выходам блока стабилизированных напряжений, выход блока сравнения соединен с вторым входом блока программного управления, выходы которого соответственно соединены с входами блока задания стабилизированных напряжений, блока выбора и формирования оптимальной нагрузки и блока выбора режима, выходы которого подсоединены к первым входам выходного коммутатора. вторые входы которого соединены с выходами цифроаналогового преобразователя, третьи входы выходного коммутатора соединены с первыми выходами блока стабилизированных напряжений, другие входы цифроаналогового преобразователя соединены с5 10 15 выходами блока выбора и формирования оптимальной нагрузки,В указанном программируемом источнике питания осуществляется аппаратурный контроль величины стабилизированного напряжения, поступающего на выход, начиная от устройств ввода информации вплоть до исполнительных устройств, введение адаптивно изменяемой в зависимости от выходного напряжения защиты, а также подключение стабилизированного питания к потребителю после контроля позволяет предохранить цепи и элементы в подключаемом объекте от повреждения. Однако в случае ошибок при программировании или сбоях в блок стабилизированных напряжений и в блок определения уровня защиты с блока программного уп равления может поступить неправильнаяинформация, в результате чего на выходе, программируемого источника может появиться напряжение недопустимого уровня, в результате чего возможен выход из строя 25 потребителя.Целью изобретения является обеспечение защиты потребителя от перенапряжения на выходе программируемого источника, возникающего в результате сбо ев или ошибок при программировании,Поставленная цель достигается тем, чтов программируемый источник, содержащий блок стабилизированных напряжений, первые выходы которого подключены к первым 35 входам цифроаналогового преобразователя, блок программного управления, выходной коммутатор, блок задания стабилизированных напряжений, блок определения уровня защиты, блок выбора и 40 формирования оптимальной нагрузки, блоквыбора режима, блок сравнения, коммутатор уровня защиты, пороговый элемент, вторые входы которого подключены к первым выходам блока стабилизированных напря жений, а выход - к второму входу блокастабилизированных напряжений и к первому входу блока программного управления, коммутатор уровня защиты, входы которого соединены с выходами блока определения 50 уровня защиты, вход которого соединен свыходами блока стабилизированных напряжений, выходами блока задания стабилизированных напряжений и первыми входами блока сравнения, вторые входы которого 55 подключены к вторым выходам блока стабилизированных напряжений, выход блока сравнения соединен с вторым входом блока программного управления, выходы которого соответственно соединены с входами блока задания напряжений, блока выбора иформирования оптимальной нагрузки и блока выбора режима, выходы блока выбора режима подсоединены к первым входам выходного коммутатора; вторые входы которого соединены с выходами цифроаналогового преобразователя, третьи входы выходного коммутатора соединены с первыми выходами блока стабилизированных напряжений, другие входы цифроаналогового преобразователя соединены с выходами блока выбора и формирования оптимальной нагрузки, введены дополнительно программатор, преобразователь сопротивления в напряжение, блок анализа, выход которого подключен к первому входу порогового элемента, первый вход - к выходу коммутатора уровня защиты, а второй вход соединен с выходом преобразователя сопротивления в напряжение, входы которого подключены к программатору.В известном программируемом источнике питания адаптивно изменяемая защита от превышения выходного напряжения обеспечивает защиту преобразователя при неисправности блока стабилизированных напряжений, а в случае сбоев или ошибок при программировании нет защиты, которая защитила бы потребителя от недопустимого уровня выходного напряжения.Введенные в программируемый источник "питания программатор, преобразователь сопротивления в напряжение, блок анализа позволяют в случае сбоев или ошибок при программировании, вызывающих на выходе блока стабилизированных напряжений напряжение недопустимого для потребителя уровня выдать на вход порогового элемента напряжение, величина которого меньше напряжения с выхода блока стабилизированных напряжений, в результате. чего на выходе порогового элемента появится сигнал, который выключает стабилизаторы напряжений и выдает сигнал об аварийной ситуации в блок программного управления.Введение дополнительно программатора, преобразователя сопротивления в напряжение, блока анализа в случае сбоев или ошибок при программировании позволяет защитить потребитель от превышения напряжения,На фиг;1 представлена блок-схема программируемого источника питания: на фиг. 2 - функциональная схема блока анализа.Программируемый источник питания состоит из блока 1 стабилизированных напряжений, первые выходы которого подключены к первым входам цифроаналогового преобразователя 2, блока 3 программного управления, выходного коммутатора 4, блока 5 задания стабилизированных напряжений, блока 6 определения уровня защиты, блока 7 выбора и формирования 5 оптимальной нагрузки, блока 8 выборарежима, блока 9 сравнения, порогового элемента 10, вторые входь которого подключены к первым выходам блока 1 стабилизированных напряжений, а выход - к 10 второму входу блока 1 стабилизированныхнапряжений и к первому входу блока 3 программного управления, коммутатора 11 уровня защиты, входы которого соединены с выходами блока 6 определения уровня за щиты, вход которого соединен с входамиблока 1 стабилизированных напряжений, выходами блока 5 задания стабилизированных напряжений и первыми входами блока 9 сравнения, вторые входы которого под ключены к вторым выходам блока 1 стабилизированных напряжений, выход блока 9 сравнения соединен с вторым входом блока 3 программного управления, выходы которого соответственно соединены с входами 25 блока 5 задания напряжений, блока 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки и блока 8 выбора режима, выходы блока 8 выбора режима подсоединены к первым входам выходного коммутатора 4, вторые 30 входы которого соединены с выходами цифроаналогового преобразователя 2, третьи входы выходного коммутатора 4 соединены с первыми выходами блока 1 стабилизированных напряжений, другие входы цифроа налогового преобразователя 2 соединены свыходами блока 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки, программатора 12, преобразователя 13 сопротивления в напряжение, блока 14 анализа, выход которо го подключен к первому входу пороговогоэлемента 10. первый вход - к выходу коммутатора уровня защиты, а второй вход соединен с выходом преобразователя 13 сопротивления в напряжение, входы кото рого подключены к выходу программатора12. Причем блок 14 анализа (фиг. 2) состоит из коммутатора 15, элемента НЕ 16. схемы 17 сравнения, прямой вход которой подключен к первому входу коммутатора 15 и 50 второму входу схемы 14 анализа, инвертирующий вход соединен с третьим входом коммутатора 15 и первым входом блока 14 анализа, а выход соединен с вторым входом коммутатора 15 и через элемент НЕ 16 с 55 четвертым входом коммутатора 15.Преобразователь сопротивления в напряжение может представлять собой генератор стабильного тока, величина которого обратно пропорциональна сопротивлению программатора 12 и преобразователя тока в10 45 55 напряжение Овых, величина которого пропорциональна току генератора стабильного тока.Программируемый источник питания работает следующим образом.Из блока 3 программного управления на вход блока 5 задания стабилизированных напряжений поступает код напряжения, требуемого для питания потребителя, Код напряжения запоминается в буферном и основном регистрах блока задания стабилизированных напряжений и включает соответствующие стабилизаторы блока 1 стабилизированных напряжений. Сигналы о включении соответствующих стабилизаторов поступают на один извходов блока 9 сравнения, на другие входы которого подается код с выхода блока 5 задания стабилизированных напряжений,Блок 3 программного управления производит опрос результата сравнения, и при сравнении кодов можно сделать вывод о правильности включения требуемого напряжения в блоке 1 стабилизированных напряжений, а вслучае несовпадения кодов можно определить неисправный стабилизатор, Выходы включенных стабилизаторов последовательно соединяются входным коммутатором блока 1 стабилизированных напряжений и поступают на его выход, Одновременно код напряжения с выхода блока 5 задания стабилизированных напряжений поступает в блок 6 определения уровня защиты, где устанавливается взаимно однозначное соответствие уровня защиты и кода напряжений и вырабатывается сигнал. который через коммутатор 11 уровня защиты устанавливает на входе 1 блока анализа напряжение 01. В случае, если на входе 1 блока 14 анализа величина напряжения 01 не превышает величины напряжения 02 на входе 2 блока 14 анализа, с выхода схемы 17 сравнения выдается сигнал логического нуля, в результате чего сигнал логической единицы со схемы НЕ 16 разрешает прохождение сигнала 01 через коммутатор 15 на выход блока 14 анализа и, наоборот, в случае сбоев или ошибок при программировании на выход блока 14 анализа проходит напряжение 02, величина которого является максимально допустимой для данного потребителя и устанавливается конкретно для него программатором 12, который изменяется одновременно со сменой потребителя. Сигнал с выхода блока 14 анализа поступает на первый вход порогового элемента 10. В случае неисправности в блоке 1 стабилиэированных напряжений или в случае сбоев или ошибок при программировании, в результате которых напряжение на выходе 15 20 25 30 35 40 блока стабилизированных напряжений.превысит опорный уровень с выхода блока 14 анализа, на выходе порогового элемента 10 появится сигнал, который выключает стабилизаторы напряжения в блоке 1 стабилизированных напряжений и поступает в блок 3 программного управления, сигнализируя об аварийной ситуации.Если исправны стабилизаторы в блоке 1 стабилизированных напряжений и нет сбоев или ошибок при программировании, в блоке 8 выбора режимов устанавливается режим источника напряжения, включаются соответствующие исполнительные элементы в выходном коммутаторе 4 и заданное напряжение поступает к потребителю,При работе устройства в режиме источника тока необходимое напряжение устанавливается аналогично описанному.Требуемый ток получается при последовательном включении в цепь источника оптимальной нагрузки.По программе блоку 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки задается код величины требуемой нагрузки, который запоминается в его буферном и основном регистрах и поступает на цифроаналоговый преобразователь 2, где преобразуется в сопротивление оптимальной величины для получения заданного тока. В блоке 8 выбора режимов устанавливается режим источника тока, в выходном коммутаторе 4 включаются соответствующие исполнительные элементы, включая оптимальную нагрузку в последовательную цепь источника напряжения,на выходе устройства появляется ток заданной величины.При работе устройства в режиме источника нагрузки в блоке 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки по программе устанавливается код величины требуемой нагрузки, который поступает на цифроаналоговый преобразователь 2, где преобразуется в заданную величину нагрузки,В блоке 8 выбора режимов устанавливается режим источника нагрузки, в выходном коммутаторе 4 включаются соответствующие этому. режиму исполнительные элементы и требуемая нагрузка подключается к потребителю.Таким образом, с введением программатора, преобразователя сопротивления в напряжение, узла анализа обеспечивается защита потребителя от перенапряжения на выходе программируемого источника, возникающего в результате сбоев или ошибок . при программировании.Данный эффект нельзя получить использованием известных устройств, так как осуществляя адаптивно изменяемую защи10 1721597 Составитель З.Лемшактор Н.Гунько Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец каз 953ВНИИПИ Госу Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 01 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гага Производствен ту от неисправности блока стабилизированных напряжений в зависимости от выходного программируемого напряжения, они не осуществляют защиту в случае сбоев или ошибок при программировании, вызывающих превышение допустимого уровня напряжения для конкретного потребителя,Формула изобретения Программируемый источник питания поавт.св, %788085, отличающийся тем,что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты потребителя от перенапряжения на выходе, возникающего в результате сбоев или ошибок при программировании, в него введены программатор, 5 преобразователь сопротивления в напряжение, блок анализа, выход которого подключен к первому входу порогового элемента, первый вход - к выходу коммутатора уровня защиты, а второй вход соединен с выходом 10 преобразователя сопротивления в напряжение, входы которого подключены к выходу программатора,