Устройство электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных элекронных устройств. Цель - повышение надежности в работе. При перегрузках по току сигнал о токе поступает из усилителя 2 мопдности в узел 9 ограничения тока, который воздействует на узел 4 управления, обеспечивая через узел 5 согласования выключение транзисторов усилителя 2 мощности. При изменении уровня выходного напряжения через узел 10 контроля обеспечивается переключение состояния узла 11 включения, что приводит к воздействию на узел 4 управления указанным образом. Узел 3 начального пуска обеспечивает питание узлов 4, 5, 7 до появления необходимого уровня напряжения на выходе дополнительного источника 6 питания в переходных режимах , а также плавное изменение длительности включенного состояния транзисторов усилителя 2 мощности. Необходимый уровень напряжения дополнительного источника отслеживается узлом 8 контроля, чем обеспечивается срыв управления и запирание транзисторов усилителя 2 при отклонении напряжения дополнительного источника от нормы. Связь ключевого узла 7 с узлом включения 11 обеспечивает блокировку выключенного состояния, а также установ узла 11 в исходное состояние в процессе запуска устройства. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л С СО со СО СП оо qjue.l

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 ."с

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3908742/24-07 (22) 11.06.85 (46) 23.09.87. Бюл. № 35 (72) С. В. Левинзон и В. И. Голубин (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 742901, кл. G 05 F I/56, 1980.

Патент Великобритании № 1542826, кл. Н 02 М 7/217, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных элекронных устройств.

Цель — повышение надежности в работе.

При перегрузках по току сигнал о токе поступает из усилителя 2 мощности в узел

9 ограничения тока, который воздействует на узел 4 управления, обеспечивая через узел 5 согласования выключение транзисторов усилителя 2 мощности. При изменении уровня выходного напряжения через

„„SU,» 1339523 А1 (gg 4 G 05 F 1/569, Н 02 Н 7/12 узел 10 контроля обеспечивается переключение состояния узла 11 включения, что приводит к воздействию на узел 4 управления указанным образом. Узел 3 начального пуска обеспечивает питание узлов 4, 5, 7 до появления необходимого уровня напряжения на выходе дополнительного источника 6 питания в переходных режимах, а также плавное изменение длительности включенного состояния транзисторов усилителя 2 мощности. Необходимый уровень напряжения дополнительного источника отслеживается узлом 8 контроля, чем обеспечивается срыв управления и запирание транзисторов усилителя 2 при отклонении напряжения дополнительного источника от нормы. СВязь к1ючсВОГО узла 7 с узлом включения 11 обеспечивает блокировку выключенного состояния, а также установ узла 11 в исходное состояние в процессе запуска устройства. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1339523

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных элекронных устройств, в частности устройств приема и передачи дискретной информации. 5

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства электропитания; на фиг. 2принципиальная электрическая схема отдельных узлов устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит выпрямитель 1 с фильтром, выход которого подключен к усилителю 2 мощности (может быть выполнен по мостовой, полумостовой, двухтактной и однотактной схемам) и к входу.15 узла 3 начального пуска, выход которого соединен с питающими выводами узла 4 управления (в него входит усилитель постоянного тока, задающий генератор и модулятор длительности импульсов), согласую20

25 щего узла 5, с выходом дополнительного источника 6 питания и с питающим выводом ключевого узла 7. Вход дополнительного источника 6 питания соединен с дополнительным выходом усилителя 2 MQUl,ности. Выход узла 4 подключен к блокирующему входу ключевого узла 7, выход которого соединен с входом согласующего узла 5, выход которого подключен к управляющему входу усилителя 2 мощности.

Вход узла 8 контроля уровня напряжения дополнительного источника 6 питания подключен к выходу последнего, а его выход— к управляющему входу ключевого узла 7.

З,атчик перегрузки усилителя 2 мощности через его тактовый выход подключен к входу узла 9 ограничения тока. Основной (силовой) выход усилителя 2 мощности соединен с входом узла 10 контроля выходного напряжения и с первым входом узла 4 управления, второй вход которого соединен с выходом узла 11 включения, а третий — с выходом узла 9 ограничения тока. Управляющий выход ключевого узла 7 соединен с установочным входом узла 11 включения, вход которого соединен с выходом узла 10. Усилитель 2 мощности может быть снабжен несколькими выходами, вследствие чего узел 10 может быть снабжен несколькими параллельными входами.

Согласующий узел 5 (фиг. 2) содержит два диода 12 и 13, аноды которых соединены между собой и являются входом узла 5, катод диода 13 подключен к резистору 14, включенному во входную цепь ключевого транзистора 15, в цепи коллектора которого установлен ограничительный резистор 16 и последовательно включенная первичная обмотка трансформатора

l7, вторичная обмотка которого через диод 18 рекуперации подключена к общей шине, а выходные обмотки трансформатора

17 являются выходом узла 5 и подклю30

55 чены к транзисторам усилителя 2 MoIHности, т. е. к его управляющему входу.

Ключевой узел 7 состоит из транзистора 19, первого резистора 20, включенного в его коллекторную цепь, диода 21, подключенного анодом к выводу резистора 20, являющегося выходом данного узла (катод диода 21 является блокирующим входом данного узла), второго резистора 22, подключенного параллельно эмиттерному переходу транзистора 19, и третьего резистора 23, включенного в базовую цепь транзистором

19. Коллектор и эмиттер транзистора 19 и вывод базового резистора 23 являются соответственно управляющим выходом, питающим выводом и управляющим входом данного узла.

Узел 8 контроля уровня напряжения дополнительного источника 6 питания состоит из триггера Шмидта 24, выход которого является выходом данного узла, стабилитрона 25, катод которого является входом данного узла, а анод подключен к резистивному. делителю напряжения на резисторах 26 и 27, другой вывод которого соединен с общей шиной, а средний вывод — с входом триггера 24.

Узел 10 контроля выходного напряжения состоит из ограничительного резистора 28, включенного последовательно со светоизлучателем 29 диодного оптрона 30, при этом входом данного узла являются выводы резистора 28 и светоизлучателя 29, а выходом — оптический канал оптрона 30.

Узел 11 включения состоит из фотоприемников 31 и 32 оптрона 30 (может быть использован один фотоприемник), конденсатора 33, триггера Шмидта 34, ограничительного резистора 35 и логического инвертора 36. Фотоприемники 3! и 32 включены на входе триггера 34 через конденсатор 33, при этом к выводу последнего и одному из входов триггера 34 подключены резистор 35, другой вывод которого является установочным входом данного узла, входом которого является оптический канал оптрона 30. Выход триггера 34 через инвертор 36 соединен с выходом данного узла.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение сети выпрямляется и сглаживается узлом 1 и поступает на усилитель 2 мощности и узел 3 начального пуска. Узел 4 управления питается от дополнительного источника 6 (может быть выполнен как линейным, так и импульсным источником компенсационного типа), осуществляет управление усилителем мощности, формируя управляющие импульсы в зависимости от вида модуляции (широтно-импульсный, частотно-импульсный, число-импульсный и другие виды модуляции), и обеспечивает снижение по основному каналу выходного напряжения или по комбинированной обратной связи с помощью

1339523

55 усилителя постоянного тока со схемой сравнения, от которого сигнал рассогласования поступает на модулятор длительности.

В согласующем узле 5 напряжения на вторичных обмотках трансформатора 17 формируются при переключениях транзистора 15, который управляется с узла 4 управления в зависимости от состояния транзистора 19 ключевого узла 7.

При перегрузке по току транзисторов усилителя 2 мощности сигнал с датчика тока (или датчиков тока) поступает на вход узла 9, который переключает свое состояние, вследствие чего через узлы 4 и 5, обеспечивается запирание транзисторов усилителя 2 мощности.

Узел 3 начального пуска обеспечивает питание узлов 4, 5 и 7 до появления необходимого уровня напряжения источника 6 и плавное изменение длительности импульсов управления транзисторами узла 2 на время заряда конденсаторов фильтра посредством, например, сравнения напряжения опорного элемента и изменяющегося в процессе пуска напряжения RC-цепи.

При изменении уровня выходного напряжения, которое контролируется узлом 10, обеспечивается изменение состояния узла 11 включения, вследствие чего узел 4 воздействует на узел 7 так, что транзисторы усилителя 2 запираются.

Совместная работа узлов 7, 8 и ll происходит следующим образом.

При уровне напряжения дополнительного источника 6 питания меньше необходимого сигнал с делителя обеспечивает на выходе триггера 24 состояние логической «1», вследствие чего транзисторы 19 и 15 заперты. При достижении уровня напряжения источника 6 необходимого значения триггер 24 переключается, обеспечивая открытое состояние транзистора 19 и, следовательно, возможность управления транзистором 15 от узла 4.

При изменении уровня выходного напряжения (одного из выходных напряжений) фотоприемники оптрона 30 переходят в запертое состояние, вследствие чего с выхода триггера 34 через инвертор 36 сигнал в виде логической «1» воздействует на узел 4 и далее на узлы 7 и 5, обеспечивая запирание транзистора 15 узла 5 и далее транзисторов усилителя 2 мощности. Связь узла 11 с узлом 7 посредством конденсатора 33 и резистора 35 обеспечивает блокировку защиты на время переходного процесса при включении, т. е. необходимый установ триггера 34 в исходное состояние с учетом переходных процессов.

Благодаря введенным средствам обеспечивается комплексная эффективная защита устройства, что повышает его надежность.

Формула изобретения

1. Устройство электропитания, содержащее выпрямитель с фильтром, усилитель

50 мощности, подключенный входом к выходу выпрямителя, узел управления, состоящий из усилителя постоянного тока, задающего генератора и модулятор длительности импульсов и подключенный первым управляющим входом к силовому выходу усилителя мощности, согласующий узел, подключенный выходом к управляющему входу усилителя мощности, дополнительный источник питания, подключенный входом к дополнительному выходу усилителя мощности, узел начального пуска, подключенный входом к выходу выпрямителя, а выходом — к выходу дополнительного источника питания и к питающим выводам согласующего узла и узла управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены ключевой узел и узел контроля уровня напряжения дополнительного источника питания, при этом последний подключен входом к выходу дополнительного источника питания, а выходом — к управляющему входу ключевого узла, который питающим выводом соединен с выходом дополнительного источника питания, выходом с управляющим входом согласующего узла, а блокирующим входом — с выходом узла управления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введены узел контроля выходного напряжения, узел включения и узел ограничения тока. усилитель мощности снабжен токовым выходом, ключевой узел — управляющим выходом, а узел управления — вторым и третьим входами, при этом узел контроля выходного напряжения входом соединен с силовым выходом усилителя мощности, выходом через узел включения — с вторым входом узла управления, третий вход которого соединен с выходом узла ограничения тока, вход которого подключен к токовому выходу усилителя мощности, а управляющий выход ключевого узла соединен с установочным входом узла включения.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем. что ключевой узел выполнен на транзисторе, первом резисторе, включенном в его коллекторную цепь, диоде, подключенном к выводу коллекторного резистора, втором резисторе, подключенном параллельно эмиттерному переходу транзистора, и третьем резисторе, включенном в базовую цепь транзистора, при этом выводы базового резистора, коллекторного резистора, диода, коллектора и эмиттера транзистора являются соответственно управляющим входом, выходом, блокирующим входом, управляющим выходом и питающим выводом данного узла.

4. Устройство по и. 1. отличающееся тем. что узел контроля уровня напряжения дополнительного источника питания выполнен на триггере Шмидта, выход которого является выходом данного узла, à Bxol, соединен

1339523

Мщая ии пшпания ля 1-9, 11 фиг2

Составитель О. Овсянников

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 4219 37 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 со средним выводом резистивного делителя напряжения, один из резисторов которого соединен со стабилитроном, другой вывод которого является входом данного узла, 5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что узел включения выполнен на последовательно соединенных триггере Шмидта и логическом инверторе, выход которого является выходом данного узла, при этом к входным цепям триггера подключен фотоприемник диодного оптрона, оптический канал которого является входом данного узла, а первый вход триггера подключен к конденсатору и резистору, другой вывод которого является установочным входом данного узла.