Dispositivo de control de la fuente de alimentación

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación

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Cuando se experimenta con dispositivos complejos, en particular basados ​​en microprocesadores, a menudo se necesitan fuentes de alimentación multicanal desacopladas galvánicamente. El artículo propuesto describe un dispositivo de control para una fuente de alimentación de tres canales con fuentes desacopladas galvánicamente y conectadas arbitrariamente (polaridad). También tiene las funciones de protección contra sobrecargas y un interruptor electrónico. Todas las fuentes se apagan cuando una de ellas está sobrecargada. El dispositivo está conectado galvánicamente solo a la fuente de voltaje de +5 V, que forma parte de la fuente de alimentación, desde cuyo rectificador se alimenta.

El diagrama esquemático del dispositivo de control de la fuente de alimentación se muestra en la fig. 1. Consta de tres flip-flops RS ensamblados en los elementos DD2.1 y DD2 2, DD2.3 y DD2.4, DD1.3 y DD1.4 con indicadores LED HL1. HL2. HL3, respectivamente, el nodo coincidente en el elemento DD3.3. Dispositivo start-stop, realizado sobre los elementos DD3.1, DD1.1, DD3.2, DD1.2. y un regulador de voltaje paramétrico en un transistor VT3 y un diodo zener VD4.

Todas las células desencadenantes funcionan de la misma manera, así que consideremos el trabajo de una de ellas. por ejemplo, montado sobre los elementos DD2.1 y DD2.2. Cuando la fuente de alimentación se enciende con un interruptor de red, se suministra un voltaje constante desde la salida del rectificador de la fuente de alimentación de +5 V (PS1. No se muestra en el diagrama) a través del diodo buffer VD5 al regulador de voltaje del control. dispositivo. Se suministra un voltaje estabilizado de +5 V a través de la resistencia R3 a las entradas (pines 4) del elemento DD5 y al condensador C3.2 del dispositivo start-stop. Como resultado, en la salida de DD2 se forma un pulso de voltaje con un nivel lógico de 3.2, y en la salida de DD1 con un nivel lógico de 1.2. Este último, a través del diodo de desacoplamiento VD0, ingresa a la entrada (pin 1) del elemento DD6 y establece el disparador DD2.2DD2.1 en el estado cero (en el pin 2.2 - nivel bajo), lo que conduce al encendido del LED HL1.

El nivel lógico 0 de la salida de DD2.1 se alimenta al pin 13 del elemento coincidente DD3.3. La señal lógica 1 que surge en su salida abre los transistores VT1 y VT2. y se encienden los LED de los optoacopladores U3, U4. Como resultado, se abren fototransistores compuestos, lo que impide que se enciendan los canales correspondientes (IP2, IPZ) de la fuente de alimentación. La corriente del colector VT2 apaga IP1 (+5 V). Los procesos transitorios en el dispositivo de control avanzan más rápido que en la fuente de alimentación en su conjunto, por lo que no se observan sobretensiones en las salidas del MT1 - MT.

Para encender la fuente de alimentación, presione el botón SB1 ("Inicio"). Sobre los elementos DD3.1 y DD1.1 se monta un único vibrador. generando un impulso para iniciar la fuente de alimentación. aproximadamente igual en duración al medio ciclo de la red. Esto es necesario para limitar la corriente de cortocircuito o sobrecarga a través de los elementos de alimentación de la PSU durante el pulso de disparo cuando se intenta encender la PSU con una salida sobrecargada. Un pulso negativo de la salida de DD1.1 se alimenta al pin 2 del elemento DD2.1 y establece el disparador en un estado único. En este caso, el LED HL1 se apaga, la señal lógica 1 se envía al pin 13 del elemento coincidente DD3.3. y dado que los voltajes en las entradas restantes (pin 1 y 2) tienen el mismo nivel, en su salida aparece una señal lógica 0. Como resultado, los transistores VT1 y VT2 se cierran, los LED de los optoacopladores U3 y U4 se apagan y los fototransistores cerrados encienden la fuente de alimentación.

Cuando ocurre una sobrecarga en IP2, el optoacoplador U1 se enciende. su fototransistor desvía la entrada (pin 6) del elemento DD2.2 y el disparador, del que está incluido, se pone a cero. En este caso se enciende el LED HL1. Aparece una señal lógica 3.3 en la salida de DD1 y, como resultado, las fuentes de alimentación se apagan. Los indicadores HL2 y HL3 permanecen apagados, ya que el resto de flip-flops continúan en un solo estado. Así, se realiza la indicación del canal BP. en el que se produjo la sobrecarga. Una vez eliminado, la unidad se enciende presionando el botón SB1.

Apague la fuente de alimentación presionando el botón SB2 ("Detener"). La señal lógica 0 que se produce en la salida (pin 13) del elemento DD1.2 establece todos los activadores del dispositivo en el estado cero y los LED HL1 - HL3 se encienden, lo que indica que la fuente de alimentación está apagada. El LED HL4 indica que el dispositivo está encendido.

Transistores optoacopladores U3. U4 está conectado a los circuitos de apagado IP2. IPZ. LED del optoacoplador U1. U2 - con sus sensores de corriente, y pin 12 del elemento DD2.4 - con sensor de corriente IP1 (+5 V).

Es fácil ver que el dispositivo descrito se puede aumentar fácilmente al número requerido de canales de control introduciendo nuevos activadores y reemplazando DD3.3 con un elemento con una gran cantidad de entradas. También es posible controlar el funcionamiento de la fuente de alimentación utilizando otros dispositivos con niveles de salida TTL. Para hacer esto, basta con desconectar una de las entradas (pines 10) del elemento DD11 de la resistencia R3.1, y una de las entradas (pines 1) DD4 - de la resistencia R5 y condensador C3.2 y conéctelos a los circuitos de los dispositivos que generan señales lógicas 3, respectivamente, para iniciar y apagar la fuente de alimentación. Se mantendrá la posibilidad de control manual.

Si no es necesario controlar desde dispositivos externos. el dispositivo se puede simplificar excluyendo los elementos DD3.1, DD3.2. DD1.1. DD1.2 y resistencia R4. La unidad start-stop en este caso se monta según los esquemas que se muestran en la Fig. 2, y los terminales libres de las entradas de estos elementos se conectan al cable de alimentación positivo a través de una resistencia R20 con una resistencia de 1 kOhm (la numeración de nuevas resistencias continúa como comenzó en la Fig. 1).

Con piezas reparables, el dispositivo comienza a funcionar inmediatamente y no requiere ajuste. El autor lo utiliza desde hace mucho tiempo como parte de una fuente de alimentación de laboratorio de tres canales. Fuente de voltaje de +5 V que es similar a la descrita en [1], y las otras dos son iguales y están hechas según el circuito modificado publicado en [2].Me gustaría expresar mi agradecimiento al autor de [2] para un circuito de PSU realmente exitoso.

Literatura

1. Mansurov M. Fuente de alimentación de laboratorio con protección de disparador. - Radio. 1990. No. 4. p. 66-70.
2. Mush V. Potente fuente de alimentación altamente estable. - Radio. 1978. Nº 7, pág. 56 - 58.

Autor: A. Muravtsov, Norilsk

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