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:

Связь между кофе, жиром и половыми гормонами 12.09.2026

Кофе давно стал привычной частью повседневной жизни миллионов людей. Его чаще всего связывают с повышением бодрости и улучшением концентрации, однако воздействие этого напитка на организм значительно сложнее. В последние годы специалисты все чаще изучают возможные связи между употреблением кофе, обменом веществ и гормональной регуляцией. Новое исследование ученых из Финляндии позволило обнаружить несколько любопытных закономерностей, касающихся жировой ткани, мышечной массы и половых гормонов. Исследователи из Университета Оулу проанализировали данные 2264 человек в возрасте 46 лет. Участники отличались по привычному количеству потребляемого кофе, и ученые сопоставили эти сведения с показателями состава тела, обмена глюкозы и инсулина, а также концентрациями половых гормонов. Полученные результаты указывают на связь между более высоким употреблением кофе и некоторыми особенностями метаболического профиля. При этом специалисты подчеркивают, что обнаруженные закономерности еще не дока ...>>

Умные паруса для торгового флота 12.09.2026

Морское судоходство остается одной из важнейших составляющих мировой экономики, но его зависимость от ископаемого топлива создает серьезные экологические и экономические проблемы. Поэтому разработчики судовых технологий ищут способы использовать возобновляемые источники энергии непосредственно во время плавания. Одним из наиболее перспективных направлений считается применение ветра, однако для его широкого внедрения недостаточно просто установить на судне парус или роторный движитель. Норвежская компания Kongsberg Maritime и консорциум морских предприятий и научно-исследовательских организаций решили объединить ветровую тягу с интеллектуальными системами управления судном в рамках проекта WINTEGRATE. Главная задача новой инициативы заключается в ускорении внедрения ветровых движительных систем, известных как WAPS, в коммерческое судоходство. Участники проекта рассчитывают добиться заметного сокращения расхода топлива и связанных с ним выбросов, сделав энергию ветра практичным дополн ...>>

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Случайная новость из Архива Первый ВЧ-транзистор NXP 30.11.2007 Компания NXP Semiconductors представила первое из серии дискретных кремниевых решений - высокочастотный NPNтранзистор BFU725F. Транзистор BFU725F имеет впечатляющие характеристики: высокая частота переключения (70 ГГц), высокий коэффициент усиления (27 дБ при 1,8 ГГц/10 дБ при 18 ГГц) и очень низкий уровень шума (0,43 дБ при 1,8 ГГц/0,7 дБ при 5,8 ГГц). Это делает его идеальным решением для разнообразных радиочастотных приложений. Сверхнизкий уровень шума позволяет повысить качество приема чувствительных радиочастотных приемников, которые используются в GPS-навигаторах, DECT-телефонах, спутниковых радиосистемах, WLAN/CDMA-устройствах, тогда как высокая граничная частота идеально отвечает потребностям приложений, работающих в диапазоне от 10 до 30 ГГц, таких как блоки спутниковых систем.

Другие интересные новости:

▪ Космическая станция в гигантском астероиде

▪ Динамические головки с применением бамбука и аналога опала

▪ Телефон гуляет по Интернету

▪ Австралия уплыла на 1,5 метра к северу

▪ Сменная оптика для смартфона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей

▪ статья Ирвин Шоу. Знаменитые афоризмы

▪ статья Где живут бактерии? Подробный ответ

▪ статья Канарские острова. Чудо природы

▪ статья Бездроссельное включение лампы дневного света. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Два напряжения от одного источника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026