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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Сытая женщина становится романтичней 29.08.2015 Ученые Дрексельского университета исследовали связь между едой и романтическими чувствами у женщин. В ходе эксперимента у молодых девушек оценивали активность разных зон мозга, причем одновременно им показывали картинки романтического содержания, а сами барышни шли на эксперимент либо голодными, либо хорошо поевшими. Оказалось, что женский мозг живее реагирует на романтические образы как раз после еды - нейроны системы подкрепления, отвечающей за чувство удовольствия, активировались сильнее на полный желудок. Причем, что любопытно, отклик системы подкрепления в данном случае был такой же, как на еду. Некоторое время назад та же команда нейробиологов ставила похожие опыты с теми девушками, которые какое-то время придерживались диеты, с теми, кто прямо сейчас были на диете, и с теми, кто диетами никогда не увлекался. Выяснилось, что мозг женщин, которые когда-то ограничивали себя в питании, реагирует на вкусную еду сильнее, чем у двух других групп. То есть на изображение шоколадного торта центры удовольствия срабатывали сильнее, чем на картинку с морковкой, и такая реакция происходила опять же у поевших участниц эксперимента. Тогда был сделан вывод, что опасность приобрести избыточный вес более всего угрожает тем, кто уже бросил диету: даже плотно поев, они с большей готовностью съедят еще что-нибудь "вкусненькое". Но поскольку система подкрепления реагирует не только на еду, но и на прочие потенциально приятные стимулы, было решено повторить то же самое, только уже с сексуально-романтическими образами. Среди участниц эксперимента снова были те, кто увлекался диетами, и те, кто жил без диет, - и активность мозга в ответ на романтические знаки у первых даже сильнее напоминала реакцию центров удовольствия на еду. В целом же общий вывод таков: предчувствие удовольствия от "отношений" и от еды обрабатывается во многом одними и теми же нейронными структурами; то, что после еды реакция на "романтику" усиливается, может говорить о том, что нейроны, ранее занимавшиеся едой, теперь освободились для нового источника удовольствия. Правда, проявляется ли это в общении с потенциальным партнером, станет ясно только после дополнительных психологических исследований.

Другие интересные новости:

▪ Усталость от собственных мыслей

▪ Влияние температуры на физические процессы

▪ Удобрения из бурого угля

▪ Кровеносные сосуды динозавра

▪ Планктон Черного моря избавляет Землю от углерода

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Старик Державин нас заметил и, в гроб сходя, благословил. Крылатое выражение

▪ статья У каких млекопитающих гомосексуализм часто превалирует над гетеросексуализмом? Подробный ответ

▪ статья Кислотные аккумуляторы. Справочник

▪ статья Электронная ловушка для насекомых. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Средневолновый приемник прямого усиления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026