Программируемый источник питания

 

Союз Советснни

Соцналнстнческни

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 180179 (21) 2715931/24-07 (51}М. Кл. с присоединением заявки И9

G 05 F 1/10

Гоеуаарствеиний иоиитет

СССР ао аеааи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 151230. бюллетень Н9 4б (53} УДК б21. 316.

° 722.1(088.8) Дата опубликования описания 151230 (72) Авторы изобретения

A.È.Áàáàåâ, В.A.Tîë÷èíñêèé и В.М.Абложнов (71) Заявитель (54) ПРОГРАМИИРУЕИЫИ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительных устройствах, радиоустройствах, в измерительных комплексах для программного управления и выбора питающих напряжений и токов.

Известен источник питания с программным управлением, имеющий блок сравнения, блок управления, коммута- 1© тор, выпрямитель и Фильтр (11.

Его недостатком является регулирование тока только в одном источнике питания без учета изменения нагрузки и отсутствие защиты по току 15 перегрузки.

Наиболее близок к предложенному решению программируемый источник питания, содержащий. блок стабилизированных напряжений, цифроанапого- 29 вый преобразователь, блок управления и выходной коммутатор (21.

Недостатками этого источника являются отсутствие учета изменения . режимов потребителя, что вызывает 2$ значительное потребление мощности и отсутствие реакции на уменьшение или увеличение напряжения,в нагрузке.

Цель изобретения — уменьшение потребляемой мощности эа счет выбора . Зо оптимальной нагрузки потребителя и защита его от перегрузок. указанная цель достигается тем, что в программируемый источник питания, содержащий блок стабилизированных напряжений, первые выходы которого подкюпбчены к первым входам цифроаналогового преобразователя, блок программного управления и выходной коммутатор, введены 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 стабилизированных напряжений; выход порогового элемен1а 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 напряже788085.ний и первыми входаьи блока сравнения, вторые входы которого подключены ко вторым выходам блока стабилизированных напряжений; выход блока сравнения соединен со вторым входом блока программного управления, выходы которого соответственно соединены со входами блока задания стабилизированных напряжений, блока выбора и формирования оптимальной нагрузки и блока выбора режима, входы блока выбора режима подсоединены к первым входам выходного коьжутатора, вторые входы которого соединены с выходами цифроаналогового преобразователя; третьи входы выходного коммутатора соединены с первыми выходами 15 блока стабилизированных напряжений другие входы цифроаналогового преобразователя соединены с выходами блока выбора и формирования оптимальной нагрузки.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Программируемый источник питания содержит блок 1 стабилизированных напряжений, первые входы которого подключены к первым входам цифроаналогового преобразователя 2, блок 3 программного управления и выходной коммутатор 4, блок 5 задания стабилизированных напряжений, блок 6 определения уровня защиты, блок 7 выбора и фор щрования оптимальной нагрузки, блок 8 выбора режима, блок 9 сравнения, пороговый элемент 10, коммутатор 11 уровня защиты, входы которого соединены с выходами блока б определения уровня защиты, выходы коммутатора 11 уровня защиты соединены с первыми входами порогового элемента

1Ñ, вторые входы которого подключены к первым выходам блока 5 задания стабилизированных напряжений, выход порогового элемента 10 соединен с первым входом блока 3 программного управления и одним иэ входов выходного коммутатора 4, входы блока 6 опре- деления уровня защиты соедииены с входами блока 1 стабилизированных напряжений, выходами блока 5 задания стабилизированных напряжений и первыми входами блока 9 сравнения, вторые входы которого подключены ко вторым .выходам блока 1 стабилизированных напряжений, выход блока 9 сравнения соединен со вторым входом блока 3 программного управления, выходы которого соответственно соединены со вхо- 55 дами блока 5 задания стабилизированных напряжений, блока 7 выбора и формирования оптимальной нагрузки и блока 8 выбора режима, выходы которого подсоединены к первым входам gg выходного коммутатора 4, вторые входы которого соединены с выходами цифроаналогового преобразователя 2, третьи входы выходного коммутатора 4 соединены с первыми выходами блока

1 стабилизированных напряжений, другие входы цифроаналогового преобразователя 2 соединены с выходами блока

7 выбора и формирования оптимальной нагрузки.

Блок 1 стабилизированных напряжений может содержать взвешенные по двоичному закону стабилизаторы напряжения, соединенные последовательно с входным коммутатором блок 5 — буферный и основной регистры напряжения с соответствующими ключами; блок 6 дешифратор уровня защиты, регистр уровня защиты с входными ключами, блок 7 — буферный и основной регистры нагрузки с соответствующими ключами; блок 8 — буферный и основной регистры режимов с соответствующими ключами.

Предложенное устройство 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 соответствую щих стабилизаторов поступают на один из входов 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 в случае 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 напряжения и вырабатывается сигнал, который через коммутатор 11 уровня защиты устанавливает на входе порогового элемента 10 опорный уровень, соответствующий полученному уровню напряжения защиты.

В блоке 8 выбора режимов устанавливается режим источника напряжения, включаются соответствующие исполнительные элементы в выходном коммутаторе 4, и заданное напряжение поступает к потребителю.

788085

В случае неисправности в блоке 1 стабилизированных напряжений напряжение на входе порогового элемента

10 превысит опорный уровень, задаваемый блоком б определения уровня защиты, на выходе порогового элемента 10 появится сигнал, который вы, ключает стабилизаторы напряжения в блоке, 1 стабилизированных напряжений и поступает в блок 3 программного управления, сигнализируя об аварийной ситуации.

При работе устройства в режиме источника тока необходимое напряжение устанавливается аналогично описанному выше.

Требуемюй 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 получении 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, кото« рый 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.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с известными позволяет значительно снизить потребляемую мощность за счет возможности регулирования величины напряжения или тока питания в зависимостч от режима работы потребителя, т.е.

его оптимальной нагрузки.

Введение аппаратурного контроля 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 пооле контроля позволяет предохранить цепи и элементы в подключаемом объекте от повреждений.

Формула изобретения . Программируемый источник питания, содержащий блок стабилизированных напряжений, первые выходы которого подключены к первым входам цифроаналогового преобразователя, блок программного управления и выходной коммутатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой

l5 мощности за счет выбора оптимальной нагрузки потребителя и защиты его от перегрузок, в него введены блок задания стабилизированных напряжений, блок определения уровня защиты, блок

Я 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 стабилизированных напряжений, выход порогового элемента соединен с первым входом блока программного управления и одним из входов выходного коммутатора, входы блока определения уровня защиты со.единены с входами блока стабилизированных напряжений, выходами блока задания стабилизированных напряжений и первыми входами блока сравнения, вторые входы которого подключены ко вторым выходам блока стабилизированных напряжений, выход блока сравнения соединен со вторьз входом блока программного управления, выходы которого соответственно соединены со ,входаьы блока задания стабипизированных напряжений, блока выбора и формирования 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.выходамн блока стабилизированных напряжений, другие входы цифроаналогового преобразователя зэ соединены с выходами блока выбора и форьплрования оптимальной нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент С2Ж Р 3970919, д кл. 323-19, 197б.

2. Патент Франции 9 2270634, кл. G 05 F 1/10, 09. 01. 7б.

788085

Составитель В.Мосин

Техред A.Ач Корректор И. Муска

Редактор Ф.Муха

Ю ЭВ

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

Заказ 8350/55 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытии

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. ф/5