Устройство управления блоком питания

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

При экспериментах со сложными, в частности микропроцессорными, устройствами нередко требуются многоканальные, гальванически не связанные источники питания. В предлагаемой статье описывается устройство управления трехканальным блоком питания с гальванически не связанными и произвольно (по полярности) подключаемыми источниками. На него возложены также функции защиты от перегрузок и электронного выключателя. Предусмотрено отключение всех источников при перегрузке одного из них. Устройство гальванически связано только с источником напряжения +5 В, входящим в состав БП, от выпрямителя которого оно питается.

Принципиальная схема устройства управления БП изображена на рис. 1. Оно состоит из трех RS-триггеров, собранных на элементах DD2.1 и DD2 2, DD2.3 и DD2.4, DD1.3 и DD1.4 со светодиодными индикаторами HL1. HL2. HL3 соответственно, узла совпадения на элементе DD3.3. старт-стопного устройства, выполненного на элементах DD3.1, DD1.1, DD3.2, DD1.2. и параметрического стабилизатора напряжения на транзисторе VT3 и стабилитроне VD4.

Все триггерные ячейки работают одинаково, поэтому рассмотрим работу одной из них. например, собранной на элементах DD2.1 и DD2.2. При включении БП сетевым выключателем постоянное напряжение с выхода выпрямителя источника питания +5 В (ИП1. на схеме не показан) через буферный диод VD5 поступает на стабилизатор напряжения питания устройства управления. Стабилизированное напряжение +5 В через резистор R3 поступает на входы (выводы 4. 5) элемента DD3.2 и конденсатор С2 старт-стопного устройства. В результате на выходе DD3.2 формируется импульс напряжения с уровнем логической 1, а на выходе DD1.2 - с уровнем логического 0. Последний через развязывающий диод VD1 поступает на вход (вывод 6) элемента DD2.2 и устанавливает триггер DD2.1DD2.2 в нулевое состояние (на выводе 1 - низкий уровень), что приводит к зажиганию светодиода HL1.

Уровень логического 0 с выхода DD2.1 подается на вывод 13 элемента совпадения DD3.3. Возникающий при этом на его выходе сигнал логической 1 открывает транзисторы VT1 и VT2. и светодиоды оптронов U3, U4 зажигаются. В результате открываются составные фототранзисторы, которые не дают включиться соответствующим каналам (ИП2, ИПЗ) БП. Коллекторным током VT2 выключается ИП1 (+5 В). Переходные процессы в устройстве управления протекают быстрее, чем в БП в целом, поэтому бросков напряжения на выходах ИП1 - ИПЗ не наблюдается.

Для включения БП нажимают кнопку SB1 ("Старт"). На элементах DD3.1 и DD1.1 собран одновибратор. вырабатывающий импульс запуска БП. примерно равный по длительности полупериоду сети. Это необходимо для ограничения тока короткого замыкания или перегрузки через силовые элементы БП во время действия запускающего импульса при попытке включения БП с перегруженным выходом. Отрицательный импульс с выхода DD1.1 поступает на вывод 2 элемента DD2.1 и устанавливает триггер в единичное состояние. При этом светодиод HL1 гаснет, сигнал логической 1 поступает на вывод 13 элемента совпадения DD3.3. и поскольку напряжения на остальных входах (выводы 1 и 2) имеют такой же уровень, на его выходе появляется сигнал логического 0. В результате транзисторы VT1 и VT2 закрываются, светодиоды оптронов U3 и U4 гаснут и закрывшиеся фототранзисторы включают БП.

При возникновении перегрузки в ИП2 включается оптрон U1. его фототранзистор шунтирует вход (вывод 6) элемента DD2.2 и триггер, в состав которого он входит, устанавливается в нулевое состояние. При этом зажигается светодиод HL1. на выходе DD3.3 появляется сигнал логической 1 и, как следствие, выключаются источники БП. Индикаторы HL2 и HL3 остаются выключенными, так как остальные триггеры продолжают находиться в единичном состоянии. Таким образом осуществляется индикация канала БП. в котором произошла перегрузка. После ее устранения блок включают нажатием на кнопку SB1.

Выключают БП нажатием кнопки SB2 ("Стоп"). Сигнал логического 0, возникающий при этом на выходе (вывод 13) элемента DD1.2, устанавливает все триггеры устройства в нулевое состояние, и светодиоды HL1 - HL3 зажигаются, сигнализируя о выключении БП. Светодиод HL4 индицирует наличие питания устройства.

Транзисторы оптронов U3. U4 соединяют с цепями выключения ИП2. ИПЗ. светодиоды оптронов U1. U2 - с их датчиками тока, а вывод 12 элемента DD2.4 - с датчиком тока ИП1 (+5 В).

Нетрудно видеть, что описанное устройство легко наращивается до необходимого числа каналов управления введением новых триггеров и заменой DD3.3 на элемент с большим числом входов. Также появляется возможность управлять работой БП с помощью других устройств, имеющих выходные ТТЛ-уровни. Для этого достаточно отключить один из входов (выводы 10. 11) элемента DD3.1 от резистора R1, а один из входов (выводы 4. 5) DD3.2 - oт резистора R3 и конденсатора С2 и соединить их с цепями устройств, формирующих сигналы логического 0 соответственно для пуска и выключения БП. Возможность ручного управления при этом сохранится.

Если же необходимости управления от внешних приборов нет. устройство можно упростить, исключив элементы DD3.1, DD3.2. DD1.1. DD1.2 и резистор R4. Старт-стопный узел в этом случае собирают по схемам, изображенным на рис. 2, а свободные выводы входов названных элементов соединяют с плюсовым проводом питания через резистор R20 сопротивлением 1 кОм (нумерация новых резисторов продолжает начатую на рис. 1).

При исправных деталях устройство начинает работать сразу и наладки не требует. У автора оно долгое время эксплуатируется в составе трехканального лабораторного БП. источник напряжения +5 В которого аналогичен описанному в [1], а два других одинаковы и изготовлены по доработанной схеме, опубликованной в [2] Хотелось бы выразить признательность автору [2] за действительно удачную схемотехнику БП.

Литература

1. Мансуров М. Лабораторный блок питания с триггерной защитой. - Радио. 1990. № 4. с. 66 - 70.
2. Муш В. Мощный высокостабильный блок питания. - Радио. 1978. № 7, с. 56 - 58.

Автор: А.Муравцов, г.Норильск

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Процессор IBM Telum 27.08.2021 Компания IBM представила процессор Telum. Это весьма необычное решение, опирающееся на ИИ и предназначенное для обеспечения безопасности. Сама IBM говорит о новом решении, как о процессоре для ускорения искусственного интеллекта. И создан он для глубокого обучения в рабочих нагрузках предприятия для решения проблем с мошенничеством в режиме реального времени. Telum пришел на смену IBM z15 и будет центральным процессором для систем IBM Z и LinuxOne следующего поколения. Как сказано в пресс-релизе, сегодня предприятия обычно применяют методы обнаружения для выявления мошенничества после его совершения. Этот процесс может занять много времени и вычислительных ресурсов из-за ограничений современных технологий, особенно когда анализ и обнаружение мошенничества проводятся вдали от критически важных транзакций и данных. Telum призван помочь клиентам изменить свое мышление от позиции обнаружения мошенничества к позиции предотвращения мошенничества. Новый чип отличается инновационным централизованным дизайном, который позволяет клиентам использовать всю мощь процессора ИИ для рабочих нагрузок, связанных с ИИ, что делает его идеальным для рабочих нагрузок финансовых услуг, таких как обнаружение мошенничества, обработка ссуд, клиринг и расчеты по сделкам, борьба с отмывание денег и анализ рисков. Благодаря этим нововведениям клиенты смогут улучшить обнаружение мошенничества на основе существующих правил или использовать машинное обучение для ускорения процессов утверждения кредитов, улучшения обслуживания клиентов и определения того, какие сделки или транзакции могут потерпеть неудачу. Процессор производится по техпроцессу 7 нм и содержит 22 млрд транзисторов. Он содержит 8 ядер с частотой более 5 ГГц и кэш-память L2 объемом 32 МБ. Есть также виртуальная кэш-память L3 объемом 256 МБ и кэш-память L4 объемом 2 ГБ. Запуск систем на основе Telum запланирован на первую половину следующего года.

Другие интересные новости:

▪ Двусторонние солнечные панели из углеродных нанотрубок

▪ Флэш-накопители Strontium On-The-Go USB для мобильных устройств

▪ Антенна беспроводной передачи данных 1 Тбит/с и выше

▪ Спутник напечатает себе солнечные батареи прямо в космосе

▪ Суперфуд, который заменит мясо

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Материаловедение. Шпаргалка

▪ статья Какой привычный предмет помогает смотреть сквозь непрозрачное матовое стекло? Подробный ответ

▪ статья Лососевый узел. Советы туристу

▪ статья Макетная плата для микросхем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Современные предохранители. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026