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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Хорошая музыка способствует хорошей командной работе 12.09.2016 Мелодичная музыка в кафе или пульсирующие электронные ритмы в магазинах подростковой одежды используются для влияния на поведение потребителей. Но как это влияет на сотрудников? Исследователи корнельского университета изучили этот вопрос в лаборатории и выяснили, что музыка может оказать существенное влияние на корпоративный дух тех, кто ее слушает. Для исследования участники были объединены в команды по три человека. У каждого члена коллектива имелись жетоны, и было несколько возможностей: либо с их помощью способствовать продвижению своей команды, либо сохранить жетоны для личного использования. Когда играла веселая и ритмичная музыка "Битлз" члены команды с большей вероятностью способствовали успеху группы. Когда же звучала громкая и раздражающая музыка, в данном случае, хэви-метал, - участники предпочитали сохранить жетоны для себя. Исследователи нашли, что уровни вклада в общественное благо во время оптимистичных песен оказались примерно на треть выше по сравнению с менее приятной музыкой. Когда ученые провели второй эксперимент на тему, как люди реагируют, когда музыка не играет, результаты были те же, что и со стилем хэви-метал. Исследователи пришли к выводу, что счастливая музыка провоцирует людей более часто принимать решения, способствующие построению хорошей команды. Ученые предлагают менеджерам торговых заведений учитывать не только качество обслуживания клиентов, но и выбор музыкального стиля. Это поможет сделать счастливее сотрудников и улучшить их работу в команде.

Другие интересные новости:

▪ Поговорите со стиральной машиной

▪ Космическая головная боль

▪ Распознавание людей на расстоянии по сердцебиению

▪ Работа в коллективе подавляет интеллект

▪ Следы исландских извержений

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья И выстраданный стих, пронзительно-унылый, ударит по сердцам. Крылатое выражение

▪ В чем заключалась колониальная экспансия? Подробный ответ

▪ статья Удушение и нарушение дыхания. Медицинская помощь

▪ статья Звуковой сигнализатор для сторожевого устройства и др., 5-12 вольт 0,7 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кB. Защита от внутренних перенапряжений. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025