Электропитающее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик,77З6О7 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 230279 (21) 2728684/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 231080. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 231080 (5!)М. Кл.

G 05 F 1/58

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 316 ° . 722.1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.И.Землянский, Л.Г.Смелянский, A.O.Càëèòðåííèê и В.И.Кровопусков (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПИТЛЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к источникам питания, в частности к полупроводниковым стабилизаторам напряжения, и может быть использовано для защиты различных устройств автомати- 5 ки и радиоаппаратуры по току от изменения уровня выходных стабилизированных напряжений одновременным отключением последних и с индикацией неисправного канала. 10

Известно электропитающее устройство, в котором решена задача защиты от перегрузок по току и одновременного отключения всех стабилизированных источников напряжения в случае перегрузки по току хотя бы одного из сточников (1).

Недостатки устройства — отсутствие защиты от изменения уровня стабилизированных напряжений, что снижа-20 ет надежность и функциональные возможности устройства, невозможность использования стабилизаторов в микросхемном выполнении в устройстве, что существенно увеличивает габари- 25 ты и снижает надежность устройства, отсутствие индикации неисправного источника питания вследствие срабатывания защиты в котором произошло отключение всего устройства. 30

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электропитающее устройство, содержащее силовой трансформатор, подключенный к питающей сети через контакты реле, по меньшей мере два выпрямителя с фильтрами и микроэлектронными стабилизаторами напряжения, вспомогательный источник питания, по меньшей мере два блока контроля, выход которых соединен со входом пороговых элементов, а выход последних связан со входом исполнительных. элементов с индикацией, выполненных на диоде, тиристоре и светодиоде, причем аноды диодов через управляющую обмотку реле подключены к положительной шине вспомогательного источника питания (21.

Недостаток — невозможность одновременного отключения всех стабилизированных источников напряжения в случае перегрузки по току или изменения уровня стабилизированных напряжений в одном из них, что ведет к сужению функциональных возможностей и снижению надежности устройства.

Пороговые элементы полупроводниковых реле, выполненные в виде стабилитронов, имеют значительный уход

773607 при изменении температуры и требуют от оконечного усилителя блока контроля значительной мощности, т.е. в результате устройство имеет низкую температурную стабильность, пониженный КПД и увеличенные габариты.

Кроме того, постепенное нарастание стабилизированных напряжений при включении электропитающего устройства - с одной стороны, и срабатывание полупроводниковых реле при отличии контролируемых выходных напряжений от номинальных величин со своими допусками — с другой, делает невозможным включение стабилизаторов ! напряжения без дополнительной задержки включения блоков контроля. Задержка вспомогательного источника питания в случае большого количества блоков контроля требует применения мощных ключей, что снижает КПД устройства и увеличивает его габариты, Целью изобретения является рас. ирение функциональных возможностей, уменьшение габаритов и увеличение надежности электропитающего устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в электропитающее .устройство введены электронный ключ на транзис торе и узел задержки срабатывания блоков контроля при включении, выполненный в виде электронного ключа с времязадающей RC-цепочкой, а пороговые элементы выполнены в виде генератора на однопереходном транзисторе, причем коллектор транзистора электронного ключа через ограничительные резисторы связан с управляющими входами микроэлектронных стабилизаторов, база его через резистор соединена с анодами .диодов исполнительных элементов с индикацией и через резистор вместе с эмиттером подключена к положительной шине вспомогательного источника питания, выход узла задержки связан с коллекторными нагрузками транзисторов выходных усилителей ,блоков контроля, а питание их осуществляется от одного из выпрямленных напряжений и от вспомогательного источника питания, а эмиттеры однопереходных транзисторов пороговых элементов через диоды соединены с анодами диодов исполнительных элементов с индикацией.

На фиг. 1 приведена функциональная,схема предлагаемого устройства;

Ла фиг. 2 — схема электрическая принципиальная.

Устройство содержит силовой трансформатор 1, подключающийся к клеммам сети через мощные контакты реле 2, несколько выпрямителей 3 с фильтрами 4 и микроэлектронными стабилизаторами 5 напряжения, нагрузки б.

Вспомогательный источник питания подключается непосредственно к клем5

65 мам питающей сети и выполнен, например на маломощном трансформаторе 7, выпрямителе 8, фильтре 9, микроэлектронном стабилизаторе 10. Полупроводниковые реле для непрерывного контроля уровня выходных стабилизированных напряжений содержат блоки 11 контроля, пороговые элементы 2, исполнительные элементы с индикацией 13. Выходной усилитель блоков 11 контроля собран на транзисторе 14 и резисторе 15, который одновременно является зарядным для конденсатора 16 порогового элемента 12, содержащего однопереходной транзистор 17 и разделительный диод 18. Исполнительные элементы с индикацией 13 собраны на диодах 19, тиристорах 20, светодиодах 21 и ограничительных резисторах 22. Аноды диодов 19 всех исполнительных элементов 13 соединены через обмотку реле 2 с вспомогательным источником питания +Ое „ °

Коллектор транзистора электройного ключа 23 через ограничительные резисторы 24 связан с управляющими входами микроэлектронных стабилизаторов 5. Узел 25 задержки срабатывания блоков контроля при включении содержит входной резистивный делитель 26, 27, транзисторы 28, 29, стабилитрон 30, зарядный конденсатор 31, разрядный резистор 32, резисторы 33, 34 и кнопку 35 сброса защиты.

Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питающей сети ввиду размыкающих силовых контактов реле 2 на выходе микроэлектронных стабилизаторов 5 и 10 появляются и возрастают до своей но- минальной величины напряжения U „„...

Оьых3 и Овсп Входное напряжение одно го из микроэлектронных стабилизаторов 5, Ue„., поданное на резистивный делитель 26, 27 узла 25 задержки срабатывания блоков контроля, открывает транзистор 28, конденсатор

31 начинает заряжаться, при этом транзистор 29 закрыт. Таким образом, U „ не подается в коллекторные нагрузки 15 выходных транзисторов 14 блоков 11 контроля, и те не срабатывают, несмотря на то, что контролируемые ими выходные напряжения О ц

О ., еще не достигли номинальных велйчин.

Через небольшой промежуток време-, ни выходные напряжения О „ ...О еых1 достигают своих номинальных велйчйн, конденсатор 31 заряжается до уровня, достаточного для включения стабилитрона 30, последний включается, открывает транзистор 29 и +U подаВСп ется в коллекторные нагрузки 15 блоков 11 контроля, готовые к работе и контролируют уровни выходных напряжений.

773607

ФО !

2О

При изменении уровня выходного напряжения хотя бы в одном из микроэлектронных стабилизаторов 5 за пределы допустимой величины срабатывает соответствующее полупроводниковое реле непрерывного контроля уровня напряжения, при этом на коллекторной нагрузке 15 выходного усилителя 14 повышается уровень напряг\ жения, достаточный для включения однопереходного транзистора 17 соответствующего порогового элемента

12. Пороговый элемент 12 выдает одиночный импульс, тиристор 20, диод

19, светодиод 21 соответствующего исполнительного элемента 13 переходят в проводящее состояние.

Открывание соответствующего исполнительного элемента 13 с индикацией приводит к тому, что появляется низкий уровень напряжения на эмиттерах однопереходных транзисторов

17, которые через открытые диоды 18, 19, тиристор 20 связаны с корпусной шиной, следствием чего является невозможность последующего включения .остальных пороговых элементов 12, включается электронный ключ 23 и положительное напряжение +О через ограничительные резисторы 2!4 одновременно подается на управляющие входы микроэлектронных стабилизаторов

5, в результате чего все микроэлектронные стабилизаторы одновременно отключаются, управляющая обмотка реле 2 оказывается под напряжением

С „, за вычетом падения напряжения на диоде 19 и тиристоре 20. Реле 2 35 срабатывает, его силовые контакты отключают питающую сеть от силового трансформатора 1, при отключении по первичной сети трансформатора 1 светодиод 21 остается во включен-40 ном состоянии, осуществляя индикацию неисправного канала.

Для повторного включения системы необходимо устранить неисправность и нажать кнопку 35, после чего +U и отсоединяется от включенного исполнительного элемента с индикацией

13 и от управляющей обмотки реле 2, светящийся светодиод 21 отключается, напряжение питающей сети подается на силовой трансформатор 1 и нключа- ® ет устройство.

В случае наличия режима перегрузки IIo TQKy хотя бы в одном из микроэлектронных стабилиэаторв 5 срабатывает его внутренняя защита по току, 55 напряжение на выходе резко падает, что приводит к срабатыванию соответствующего блока контроля по уровню стабилизированного напряжения, одновременному выключению d0 всех микроэлектронных стабилизаторов

5 и соответствующей индикации аварийного источника светодиодом 21.

Таким образом, предлагаемое устройство уменьшает габариты устройстна и увеличивает его надежность за счет использования микроэлектронных стабилизаторов.

Устройство расширяет функциональные возможности устройства и увеличивает его надежность благодаря наличию защиты по току и изменениям уровня выходного стабилизированного напря жения каждого источника, а также путем однонременного отключения всех стабилизированных источников напряжения в случае перегрузки по току

HJIH изменения уровня стабилизированных напряжений хотя бы н одном из стабилизаторов. Увеличивается также ремонтоспособность устройства за счет наличия индикации источника, в канале которого имелась перегрузка по току или уход напряжения, по причине которого произошло срабатывание защиты. Повышается температурная стабильность и увеличивается КПД при использонании B качестве порогового элемента автогенератора на однопереходном транзисторе. Увеличение КПД устройства и уменьшение его габаритов обеспечивается построением узла задержки срабатывания блоков контроля при включении с питанием

его от двух напряжений — вспомогательного н входного одного из микроэлектронных стабилизаторов и связи ее с коллекторными нагрузками выходных транзисторных усилителей блоков контроля.

Формула изобретения

Электропитающее устройство, содержащее силовой трансформатор, подключенный к питающей сети через контак- ты реле, по меньшей мере дна.выпрямителя с фильтрами и микроэлектронными стабилизаторами напряжения, вспомогательный источник питания, по меньшей мере дна блока контроля, выход которых соединеí со вхОдом пороговых элементов, а выход последних связан со входом исполнительных элементов с индикацией, выполненных на диоде, тиристоре и светодиоде, причем аноды диодов через управляющую обмотку реле подключены к положительной шине вспомогательного источника питания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, уменьшения габаритон и повышения надежности, в него введены электронный ключ на транзисторе и узел задержки срабатывания блоков контроля при включении, выполненный н виде электронного ключа с нремязадающей КС-цепоч кой, а пороговые элементы выполнены в виде генератора на однопереходном транзисторе, причем коллектор транзистора электронного ключа через ограничительные резисторы связан с

773607 управляющими входами микроэлектронных стабилизаторов, база его через резистор соединена с анодами диодов исполнительных элементов с индикацией и через резистор вместе с эмиттером подключена к положительной шине вспомогательного источника питания, выход узла задержки связан с коллекторными нагрузками транзисторов выходных усилителей блоков контроля, а питание их осуществляется от одного из выпрямленных напряжений и от вспомогательного источника питания, а эмиттеры однопереходных транзисторов пороговых элементов через диоды соединены .с анодами диодов исполнительных элементов с индикацией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9501397, кл. G 05 F 1/56, 1974 °

2. Авторское свидетельство СССР

9568900, кл. G 01 R 19/00, 1974.

773607

Редактор М.Ликович

Заказ 7504/61 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5!

Составитель С.Горбачева

Техред Н. Граб Корректор М. Демчик

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4