Устройство для пуска и защиты многоканального источника электропитания
Сущность изобретения: если в процессе пуска или в стационарном режиме нормализованное значение любого из контролируемых параметров XI превышает опорный уровень V3T1. то в период опроса данного параметра XI на выходе компаратора 6 сигнал будет иметь единичное значение, которое в триггере 12 изменит его состояние. На выходе G триггера 12 сформируется единичный импульс длительностью, равной периоду колебаний генератора импульсов 4. Этот импульс, проходя через схему ИЛИ 18, переводит триггер управления 17 по асинхронному входу S в единичное состояние. На выходе этого триггера формируется сигнал
СОЮЗ СОВГТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУВЛИК (я)5 Н 02 Н 7/12 гОсудАРстВеннОе пАтентнОе
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ ., СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829058/07 (22) 28.05.90 (46) 23.04.93. Бюл. N 15 (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) В.М.Мовсесян, Г,В.Барегамян, Г.А.Хачикян и P.Ã.Õóðõóðoâ (56) Авторское свидетельство СССР
N 750642, кл. Н 02 Н 7/10, 1978.
Авторское свидетельство СССР
N. 1327225, кл. Н 02 Н 7/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И ЗАЩИТЫ
МНОГОКАНАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ. Ю 1810951 А1 (57) Сущность изобретения: если в процессе пуска или в стационарном режиме нормализованное значение любого из контролируемых параметров Xl превышает опорный уровень Чэт1. то в период опроса данного параметра Х! на выходе компаратора 6 сигнал будет иметь единичное значение, которое в триггере 12 изменит его состояние. На выходе G триггера 12 сформируется единичный импульс длительностью, равной периоду колебаний генератора импульсов 4. Этот импульс, проходя через схему ИЛИ 18, переводит триггер управления 17 по асинхронному входу S в единичное состояние. На выходе этого триггера формируется сигнал
1810951
30
ОТКЛ, по которому происходят отключение источника и сигнализация аварии. Если же после завершения пуска любое из напряжений снижается за порог V>a, то в период появления импульса íà l-м входе счетчика 3 на выходе компаратора 7 появляется единичный импульс длительностью, равной периоду колебаний генератора импульсов 4.
Этот импульс, стробируясь на входе соответствующего триггера 14 сигналом F1 с выхода соответствующего логического элемента И 11, изменяет состояние этого триггера, на выходе которого сигнал изменится с нуля на единицу. Сформированным фронтом соответствующий триггер 13 по
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска, контроля и защиты многоканальных вторичных источников электропитания (МВИП), в частности в МВИП для ЭВМ.
Цель изобретения — повышение надежности источника путем блокировки только защиты от понижения напряжения каждого канала в отдельности в процессе пуска до момента достижения напряжением данного канала заданного уровня, На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 показаны временные диаграммы работы устройства, Устройство пуска и защиты многоканального источника вторичного питания содержит блок нормализации 1, коммутатора аналоговых сигналов 2, кольцевой счетчик 3, генератор импульсов 4, компараторы (пороговые элементы) 6, 7, источники опорных напряжений 8, 9, инвертор 10, элемент И 11, D-триггеры 12, 13, 14, 17, элементы ИЛИ 15, 18. узел начальной установки 16. Изобретение повышает надежность источника за счет блокировки только защиты от понижения напряжения каждого канала в отдельности в процессе пуска до момента достижения напряжением данного канала заданного уровня.
Устройство позволяет контролировать k токов на превышение заданных максимальных пороговых уровней и n-k напряжений на понижение или превышение заданных минимальных и максимальных пороговых уровней и содержит блок нормализации 1, коммутатор аналоговых сигналов 2, кольцевой счетчик 3, генератор импульсов 4, клеммы для подключения контролируемых входу С переводится в единичное состояние (на его 0-входе постоянно действует уровень логической единицы). Выходной сигнал триггера 13 через элементы ИЛИ 25, 18 переводит триггер управления 17 по асинхронному входу S в единичное состояние. На выходе этого триггера формируется сигнал
OTKJl, по которому происходят отключение источника и сигнализация аварии. Если процессе пуска любое из контролируемых напряжений (например Xl) понизится ниже эталонного уровня Чэт2 после того, как оно уже было больше этого уровня V»z, также произойдет отключение источника, 5 ил, сигналов 5, первый 6 и второй 7 компараторы, первый 8 и второй 9 источники опорных напряжений, логический инвертор 10, п-k логических элементов И 11, D-триггер 12, и-k
D-триггеров 13, и-k D-триггеров 14, логический элемент ИЛИ 15, логический элемент
ИЛИ 18, триггер управления работой МВИП
17, блок начальной установки 16, причем, клеммы 5для подключения контролируемых сигналов присоединены к соответствующим входам блока нормализации 1, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам коммутатора сигналов 2, управляющие входы которого соединены с соответствующими входами кольцевого счетчика 3, а выход — с неинвертирующим входом первого компаратора 6 и с инвертирующим входом второго компаратора 7. Инвертирующий вход первого компаратора 6 соединен с выходом первого источника опорного напряжения 8, а неинвертирующий вход второго компаратора 7— с выходом второго источника опорного напряжения 9. Выход первого компаратора 6 соединен с D-входом триггера 12, а выход второго компаратора 7 — с 0-входами триггеров 14, выходы которых соединены с тактовыми С-входами триггеров 13, а их
О-входы подключены к источнику уровня логической единицы. Выходы этих триггеров соединены со входами логического элемента ИЛИ 15. Входы R триггеров 12, 13, 17 и входы S триггеров 14 соединены с выходом узла начальной установки 16. Прямой выход триггера 12 и выход. логического элемента
15 соединены со входами элемента ИЛИ 18, выход которого подключен к S-входу 1риггера управления 17, Выход г н..пат,1ра им1810951 пульсов 4 подключен к тактовому входу С кольцевого счетчика 3 и ко входу логического инвертора 10, выход которого соединен с
С-входом триггера 12 и со вторыми входами элементов И 11, первые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика 3, а выходы — с С-входами триггеров 14.
Устройство работает следующим образом, На входы блока нормализации 1 подаются сигналы k контролируемыхтоков и n-k контролируемых напряжений. Генератор импульсов 4, вырабатывающий прямоугольные импульсы с периодом следования tG, синхронизирует счетчик 3, который управляет коммутатором контролируемых параметров 2 по управляющим входам El, На информационные входы xi коммутатора 2 подаются нормализованные сигналы контролируемых параметров от блока нормализации 1. Длительность времени . наблюдения каждого контролируемого параметра на выходе коммутатора 2 в одном цикле опроса равняется периоду колебаний генератора импульсов 4 tG, а период самого цикла опроса T=n*tG. С выхода коммутатора
2 сигнал подается на прямой вход первого компаратора 6 и на инверсный вход. второго компаратора 7. На инверсный вход первого компаратора 6 и на прямой вход второго компаратора 7 подаются опорные напряжения 0»1 и 0эт2 (U»)>U»z) от источников опорных напряжений 8, 9. В каждый период колебаний генератора 4 происходит контроль одного из контролируемых параметров. Синхронизация триггеров 12 и 14 сдвинута во времени на половину периода по отношению к синхронизации счетчика 3, а следовательно, и коммутатора 2.
Триггер 12, который формирует сигнал превышения контролируемымитоками и напряжениями заданных максимальных пороговых уровней, синхронизируется в каждый период колебаний генератора 4, а каждый иэ триггеров 14, которые формируют сигналы понижения контролируемых напряжений по отношению к заданным минимальным пороговым уровням, синхрониэируются один раз в период Т работы счетчика 3.
В начале пуска (рис.2, а) на выходе узла начальной установки 16 формируется однократный запускающий импульс P длительн остью 13дд>Т, который устанавливает триггеры 12, 13 и 17 в нулевое состояние, а триггеры 14 в единичное. На выходе триггера 17 формируется сигнал В КЛ, по которому запускается МВИП. В течение пуска источника, пока его выходные напряжения не ус10 становятся больше U>a, в соответствующие такты на выходе компаратора 7 формирует- ся уровень логического нуля (сигнал Е) и
55 пели нарасти до значения соответствующего опорному напряжению V»z. на выходе компаратора 7 имеется единичный сигнал (сигнал Е) в периоды коммутации контролируемых напряжений. Этот сигнал стробируется в триггерах 14 и не изменяет их единичного состояния (сигналы Н +, Нп).По мере возрастания контролируемых напряжений, когда их нормализованные значения соответствующие триггеры 14 по D-входу в моменты стробирования переводятся в нулевое состояние, при этом его выходной сигнал изменяется с "1" на "0", что не изменяет состояния соответствующего триггера 13.
Когда все контролируемые напряжения достигнут своего нижнего порогового уровня, все триггеры 14 установятся в нулевое состояние, все триггеры 13 сохранят нулевое состояние и на выходе логических элементов ИЛИ 15 и 18 сохранится нулевой сигнал.
В нормальном (стационарном) режиме работы МВИП, когда нормализованные значения контролируемых параметров находятся в допустимых пределах, токи меньше
U»1, а напряжения в пределах от U»2 до
U»<, íà D-входах триггеров 12 и 14 в стробируемые моменты имеется нулевой уровень сигналов D и Е (Фиг.2б, в). Триггеры 12, 13, 14, 17 сохраняют состояние нуля, На выходе триггера 17 продолжает формироваться сигнал В КЛ, что поддерживает источник во включенном состоянии.
Если в процессе работы МВИП (в процессе пуска или в стационарном режиме) нормализованное значение любого из контролируемых параметров Xi превышает опорный уровень 4, то в период опроса данного параметра Xi на выходе компаратора 6 сигнал будет иметь единичное значение, которое, стробируясь сигналом В в триггере 12 изменит его состояние. На выходе G триггера 12 сформируется единичный импульс длительностью равной периоду колебаний генератора импульсов 4.
Этот импульс, проходя через-схему логического ИЛИ 18 переводит триггер управления 17 по асинхронному входу S в единичное состояние. На выходе этого триггера формируется сигнал ОТКЛ, по которому происходит отключение МВИП и сигнализация аварии (Фиг,2б), Если же после завершения пуска, т.е. после того как все п-k контролируемые напряжения станут больше опорного уровня
U»z, любое из напряжений снижается за порог U a (xi<0 <, где k 1810951 появления импульса на i-ToM входе счетчика 3 на выходе компаратора 7 появляется единичный импульс-длительностью, равной периоду колебаний генератора импульсов 4. Этот импульс, стробируясь на входе соответствующего триггера 14 сигналом Fl с выхода соответствующего логического элемента И 11, изменяет состояние этого триггера, на выходе которого сигнал изменится с нуля на единицу. Сформированным фронтом соответствующий триггер 13 по входу С переводится в единичное состояние (на его D-входе постоянно действует уровень логической единицы). Выходной сигнал триггера 13 через логические элементы ИЛИ 15, 18 переводит триггер управления 17 по асинхронному входу S в единичное состояние. На выходе этого триггера формируется сигнал ОТКЛ, по которому происходит отключение МВИП и сигнализация аварии (фиг.2в). Если в процессе пуска любое из контролируемых напряжений (например xl) понизится ниже эталонного уровня U»z после того, как оно уже было больше этого уровня U»2, так же произойдет отключение МВИП (фиг.2г). Формула изобретения Устройство для пуска и защиты многоканального источника электропитания, содержащее блок нормализации, входы которого соединены с клеммами для подключения контролируемых сигналов, а выходы соединены с информационными входами коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами кольцевого счетчика, а выход коммутатора подключен к неинвертирующему входу первого компаратора и инвертирующему входу второго компаратора, тактовый генератор, выход которого подключен к входу инвертора, первый и второй источники опорных напряжений, первый элемент ИЛИ, D-триггер, блок начальной установки и управляющий RS5 триггер,отличающеесятем,что,с целью повышения надежности, введены по числу контролируемых сигналов элементы И, Dтриггеры блокировки и D-триггеры фиксации, второй элемент ИЛИ, причем первые 10 входы элементов И подключены к выходу инвертора, а вторые входы соединены к выходам кольцевого счетчика, вход которого подключен к выходу тактового генератора, выходы элементов И соединены с С-входа15 ми D-триггеров блокировки, информационные D-входы которых подключены к выходу второго компаратора, à S-входы соединены с выходом блока начальной установки, прямые выходы D-триггеров блокировки соеди20 нены с С-входами D-триггеров фиксации, D-входы которых подключены к источнику уровня логической единицы, а R-входы Dтриггеров фиксации соединены с выходом блока начальной установки, выходы этих 25 триггеров соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к S-входу управляющего RS-триггера, при этом 30 инвертирующий вход первого компаратора подключен к первому источнику опорного напряжения, неинвертирующий вход второго компаратора подключен к второму,источнику опорного напряжения, выход первого 35 компаратора соединен с D-входом 0-триггера, С-вход которого подключен к выходу инвертора, установочные R-входы D-триггера и управляющего RS-триггера подключены к выходу блока начальной установки, а пря40 мой выход D-триггера подключен к второму входу второго элемента ИЛИ. 1810951 Х d. С r) 1 К+ пC Ьтй Ни-1 Йпкл Фиг. 28 1810951 Редактор Заказ 1449 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ч у Ъ Составитель Р.Хурхуров Техред M.Moðãåíòàë Корректор С.Лисина
