Dispositivo di controllo dell'alimentazione

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori

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Quando si sperimentano dispositivi complessi, in particolare basati su microprocessore, sono spesso necessari alimentatori multicanale e galvanicamente indipendenti. Questo articolo descrive un dispositivo di controllo per un alimentatore a tre canali con sorgenti galvanicamente non collegate e collegate arbitrariamente (in polarità). Ha anche le funzioni di protezione da sovraccarico e un interruttore elettronico. Tutte le fonti vengono spente se una di esse è sovraccarica. Il dispositivo è collegato galvanicamente solo alla sorgente di tensione +5 V inclusa nell'alimentatore, dal raddrizzatore di cui è alimentato.

Lo schema schematico del dispositivo di controllo dell'alimentazione è mostrato in Fig. 1. È costituito da tre trigger RS ​​assemblati sugli elementi DD2.1 e DD2 2, DD2.3 e DD2.4, DD1.3 e DD1.4 con indicatori LED HL1. HL2. HL3, rispettivamente, il nodo corrispondente sull'elemento DD3.3. dispositivo start-stop realizzato sugli elementi DD3.1, DD1.1, DD3.2, DD1.2. e uno stabilizzatore parametrico di tensione sul transistor VT3 e sul diodo zener VD4.

Tutte le celle trigger funzionano allo stesso modo, quindi vediamo come funziona una di esse. ad esempio assemblato sugli elementi DD2.1 e DD2.2. Quando l'alimentatore viene acceso con un interruttore, la tensione CC dall'uscita del raddrizzatore dell'alimentatore +5 V (IP1 non è mostrato nel diagramma) viene fornita attraverso il diodo buffer VD5 allo stabilizzatore di tensione dell'alimentatore dispositivo di controllo. Una tensione stabilizzata di +5 V viene fornita attraverso il resistore R3 agli ingressi (pin 4) dell'elemento DD5 e al condensatore C3.2 del dispositivo start-stop. Di conseguenza, all'uscita di DD2 si forma un impulso di tensione con livello logico pari a 3.2 e all'uscita di DD 1 con livello logico pari a 1.2. Quest'ultimo, attraverso il diodo di disaccoppiamento VD0, viene fornito a l'ingresso (pin 1) dell'elemento DD6 e imposta il trigger DD2.2DD2.1 sullo stato zero (pin 2.2 è basso), che fa accendere il LED HL1.

Il livello logico 0 dell'uscita DD2.1 viene fornito al pin 13 dell'elemento corrispondente DD3.3. Il segnale logico 1 che appare alla sua uscita apre i transistor VT1 e VT2. e i LED dei fotoaccoppiatori U3, U4 si accendono. Di conseguenza, si aprono i fototransistor compositi, che impediscono l'accensione dei canali corrispondenti (IP2, IPZ) dell'alimentatore. La corrente del collettore VT2 spegne IP1 (+5 V). I processi transitori nel dispositivo di controllo procedono più velocemente che nell'alimentatore nel suo insieme, quindi non si osservano picchi di tensione sulle uscite IP1 - IPZ.

Per accendere l'alimentazione, premere il pulsante SB1 ("Start"). Sugli elementi DD3.1 e DD1.1 è assemblato un monovibratore. generando un impulso per avviare l'alimentazione. approssimativamente uguale in durata al semiciclo della rete. Ciò è necessario per limitare la corrente di cortocircuito o il sovraccarico attraverso gli elementi di potenza dell'alimentatore durante l'impulso di attivazione quando si tenta di accendere un alimentatore con un'uscita sovraccarica. Un impulso negativo dall'uscita di DD1.1 va al pin 2 dell'elemento DD2.1 e imposta il trigger sullo stato singolo. In questo caso il LED HL1 si spegne, il segnale logico 1 va al pin 13 dell'elemento corrispondente DD3.3. e poiché le tensioni sugli ingressi rimanenti (pin 1 e 2) hanno lo stesso livello, sulla sua uscita appare un segnale logico 0. Di conseguenza, i transistor VT1 e VT2 si chiudono, i LED degli accoppiatori ottici U3 e U4 si spengono e il circuito chiuso i fototransistor accendono l'alimentazione.

Quando si verifica un sovraccarico in IP2, il fotoaccoppiatore U1 viene attivato. il suo fototransistor devia l'ingresso (pin 6) dell'elemento DD2.2 e il trigger, di cui fa parte, è impostato sullo stato zero. In questo caso il LED HL1 si accende. all'uscita di DD3.3 appare un segnale logico 1 e, di conseguenza, le fonti di alimentazione vengono disattivate. Gli indicatori HL2 e HL3 rimangono spenti, poiché gli altri trigger continuano a trovarsi nello stato singolo. In questo modo viene indicato il canale BP. dove si è verificato il sovraccarico. Dopo averlo eliminato, l'unità si accende premendo il pulsante SB1.

Spegnere l'alimentazione premendo il pulsante SB2 ("Stop"). Il segnale logico 0, che appare all'uscita (pin 13) dell'elemento DD1.2, imposta tutti i trigger del dispositivo sullo stato zero e i LED HL1 - HL3 si accendono, segnalando che l'alimentazione è disattivata. Il LED HL4 indica la presenza di alimentazione al dispositivo.

Transistor optoaccoppiatori U3. U4 è collegato ai circuiti di disinserzione di IP2. IPZ. LED fotoaccoppiatore U1. U2 - con i relativi sensori di corrente e pin 12 dell'elemento DD2.4 - con sensore di corrente IP1 (+5 V).

È facile vedere che il dispositivo descritto può essere facilmente espanso al numero richiesto di canali di controllo introducendo nuovi trigger e sostituendo DD3.3 con un elemento con un numero maggiore di ingressi. Diventa anche possibile controllare il funzionamento dell'alimentatore utilizzando altri dispositivi dotati di livelli di uscita TTL. Per fare ciò, è sufficiente scollegare uno degli ingressi (pin 10) dell'elemento DD11 dal resistore R3.1 e uno degli ingressi (pin 1) dell'elemento DD4 dal resistore R5 e dal condensatore C3.2 e collegarli ai circuiti dei dispositivi che generano segnali 3 logico, rispettivamente, per avviare e interrompere l'alimentazione. Rimarrà la possibilità del controllo manuale.

Se non è necessario il controllo da dispositivi esterni. il dispositivo può essere semplificato eliminando gli elementi DD3.1, DD3.2. DD1.1. DD1.2 e resistenza R4. Il gruppo start-stop in questo caso viene assemblato secondo gli schemi riportati in Fig. 2, e i terminali liberi degli ingressi degli elementi citati sono collegati al filo di alimentazione positivo tramite un resistore R20 con una resistenza di 1 kOhm (la numerazione dei nuovi resistori continua quanto iniziato in Fig. 1).

Se le parti sono in buone condizioni, il dispositivo inizia a funzionare immediatamente e non necessita di alcuna regolazione. L'autore lo utilizza da molto tempo come parte di un alimentatore da laboratorio a tre canali. la sorgente di tensione +5 V è simile a quella descritta in [1], e le altre due sono uguali e sono realizzate secondo un circuito modificato pubblicato in [2] Vorrei esprimere la mia gratitudine all'autore [2] per una progettazione del circuito di alimentazione di grande successo.

Letteratura

1. Mansurov M. Alimentatore da laboratorio con protezione trigger. - Radio. 1990. N. 4. pag. 66-70.
2. Mush V. Potente alimentatore altamente stabile. - Radio. 1978. n. 7, pag. 56 - 58.

Autore: A. Muravtsov, Norilsk

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