RU1182890C - Device for monitoring output voltage of n-channels secondary power source - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике, и может быть использовано в системах электропитания для контроля состояния вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры, в том числе имеющих радиополярные каналы. The invention relates to electrical engineering, and can be used in power systems to monitor the status of secondary power supplies of electronic equipment, including those having radio-polar channels.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение его помехоустойчивости. The aim of the invention is to expand the functionality of the device and increase its noise immunity.

На чертеже приведена блок-схема устройства. The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство содержит входные нормирующие элементы 1,2-N, каждое из которых состоит из транзистора 3, переменного нагрузочного резистора 4, один вывод которого подключен к коллектору транзистора 3, а другой соединен с одним полюсом Е_п источника питания устройства. В цепь управляющего перехода база-эмиттер транзистора 3 включен ограничивающий резистор 5, причем один вывод управляющего перехода база-эмиттер транзистора 3 связан с общей шиной, к которой подключен второй полюс источника питания устройства, а другой - с одним из входных зажимов устройства. При этом в одних нормирующих элементах с входным зажимом устройства связана база транзистора 3, а в других - эмиттер транзистора 3, что позволяет подключать устройство к каналам контролируемого вторичного источника питания, имеющим по отношению к общей шине разнополярные выходы. К коллектору транзистора 3 каждого нормирующего элемента 1,2-N подключены балластные резисторы 6, последовательно с которыми включены разделительные диоды 7, 8 и 9, причем одни их одноименные электроды, например, катоды, объединены. Устройство содержит также пороговый эмиттер 10, выполненный в виде D-триггера, прямой выход которого непосредственно связан с выходным зажимом 11 устройства, а управляемый D-вход триггера подключен к объединенным одноименным выводам разделительных диодов 7,8 и 9. Триггер охвачен положительной обратной связью посредством цепи обратной связи, выполненной в виде последовательно соединенных диода 12 и резистора 13, один вывод которого подключен к управляющему D-входу триггера, а второй соединен с его прямым выходом. Синхронизирующий С-вход триггера подключен к выходу генератора 14 синхронизирующих импульсов, установочный S-вход триггера соединен с общей шиной, а установочный R-вход через конденсатор 15 подключен к полюсу Е_п источника питания устройства и одновременно через шунтирующий резистор 16 связан с общей шиной.The device contains input normalizing elements 1,2-N, each of which consists of a transistor 3, an alternating load resistor 4, one output of which is connected to the collector of transistor 3, and the other is connected to one pole E _{p of the} device’s power source. A limiting resistor 5 is included in the base-emitter transistor 3 control transition circuit, and one terminal of the base-emitter transistor 3 control transition is connected to a common bus to which the second pole of the device power supply is connected, and the other to one of the input terminals of the device. At the same time, in some normalizing elements, the base of the transistor 3 is connected with the input terminal of the device, and in others, the emitter of the transistor 3, which allows you to connect the device to the channels of the controlled secondary power source, which have opposite polarity outputs with respect to the common bus. Ballast resistors 6 are connected to the collector of transistor 3 of each normalizing element 1,2-N, sequentially with which diodes 7, 8 and 9 are connected, and one of their same electrodes, for example, cathodes, are combined. The device also contains a threshold emitter 10, made in the form of a D-flip-flop, the direct output of which is directly connected to the output terminal 11 of the device, and a controlled D-input of the flip-flop is connected to the combined outputs of the isolation diodes 7.8 and 9. The trigger is covered by positive feedback by a feedback circuit made in the form of a series-connected diode 12 and a resistor 13, one output of which is connected to the control D-input of the trigger, and the second is connected to its direct output. The trigger synchronizing C input is connected to the output of the synchronizing pulse generator 14, the trigger installation S input is connected to the common bus, and the mounting R input through the capacitor 15 is connected to the device’s power supply terminal E _p and simultaneously connected to the common bus via the shunt resistor 16.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство подключают к выходящим зажимам контролируемого многоканального вторичного источника питания в полярности, соответствующей полярности входных зажимов устройства. При этом в исходном состоянии при подаче питания от источника питания устройства через конденсатор 15 и резистор 16 проходит кратковременный импульс зарядного тока конденсатора 15, который создает на резисторе импульс напряжения, устанавливающий по R-входу триггер порогового элемента 10 в состояние характеризуемое наличием на его прямом выходе, связанном с выходом устройства, выходного сигнала, соответствующего логическому нулю. При наличии всех выходных напряжений контролируемого многоканального источника питания, превышающих некоторый заданный уровень, который устанавливают резисторами 4 и 5, транзисторы 3 входных нормирующих элементов 1,2-N открыты за счет токов, протекающих по управляющим переходам база-эмиттер этих транзисторов от контролируемого вторичного источника питания. При этом уровни напряжений, поступающих с коллекторов транзисторов 3 через балластные резисторы 6 и разделительные диоды 7, 8 и 9 на управляющий D-вход триггера порогового элемента 10, соответствуют по уровню логическому нулю и не приводят к изменению уровня выходного сигнала D-триггера, равного в этом случае логическому нулю. В этом случае и синхронизирующие импульсы, поступающие на синхронизирующий С-вход D-триггера с выхода генератора 14 синхронизирующих импульсов, также не изменяют выходного сигнала D-триггера, равного логическому нулю, который поступает на выходной зажим 11 устройства и соответствует отсутствию нарушений в работе контролируемого многоканального вторичного источника питания. The device is connected to the output terminals of a controlled multi-channel secondary power source in a polarity corresponding to the polarity of the input terminals of the device. In this initial state, when power is supplied from the device’s power source through the capacitor 15 and the resistor 16, a short-term pulse of the charging current of the capacitor 15 passes, which creates a voltage pulse on the resistor, which sets the trigger of the threshold element 10 at the R-input into a state characterized by the presence of its direct output associated with the output of the device, the output signal corresponding to a logical zero. In the presence of all the output voltages of the controlled multichannel power supply exceeding a predetermined level, which is set by resistors 4 and 5, the transistors 3 of the input normalizing elements 1,2-N are open due to the currents flowing along the control transitions of the base-emitter of these transistors from the controlled secondary source nutrition. In this case, the voltage levels coming from the collectors of transistors 3 through ballast resistors 6 and isolation diodes 7, 8 and 9 to the control D-input of the trigger of the threshold element 10 correspond to a logic zero level and do not lead to a change in the level of the output signal of the D-trigger equal to in this case, a logical zero. In this case, the synchronizing pulses arriving at the synchronizing C-input of the D-trigger from the output of the synchronizing pulse generator 14 also do not change the output signal of the D-trigger, which is logic zero, which goes to the output terminal 11 of the device and corresponds to the absence of disturbances in the operation of the controlled multichannel secondary power source.

При снижении выходного напряжения какого-либо из каналов контролируемого многоканального вторичного источника питания транзистор 3 входного нормирующего элемента 1,2-N, связанного с этим каналом, начинает закрываться, что вызывает повышение напряжения на его коллекторе и приводит к повышению напряжения на входе порогового элемента 10, образованном D-входом триггера. При превышении напряжения на D-входе триггера порога срабатывания порогового элемента 10 и наличии поступающих на синхронизирующий С-вход триггера синхронизирующих импульсов от генератора 14 триггер порогового элемента 10 переключается в состояние, характеризуемое наличием на его прямом выходе и выходе устройства в целом сигнала, соответствующего логической единице, указывающей на наличие неисправности в контролируемом многоканальном вторичном источнике питания. После переключения триггера в указанное состояние диод 12 цепи положительной обратной связи оказывается заперт напряжением сигнала логической единицы, приложенным к диоду 12 cо стороны прямого выхода триггера в обратном направлении. При этом прекращается протекание тока по цепи, образованной диодом 12 и резистором 13, что повышает напряжение на D-входе триггера и способствует более надежному переключению триггера в состояние с выходным сигналом на прямом выходе, соответствующем логической единице, что также повышает помехоустойчивость триггера порогового элемента 10. При восстановлении выходного напряжения канала контролируемого вторичного источника питания происходит автоматический возврат устройства в исходное состояние, характеризуемое выходным сигналом, равным логическому нулю, соответствующему исправности каналов контролируемого источника питания. При этом переключение триггера порогового элемента 10 в указанное исходное состояние происходит при снижении напряжения на управляющем D-входе триггера ниже порога отпускания порогового элемента 10, определяемого соотношением сопротивлений резисторов 6 и 13, причем возможность снижения значения порога опускания порогового элемента 10 относительно значения его порога срабатывания повышает помехоустойчивость порогового элемента 10 и, следовательно, и устройства в целом. Помехоустойчивость устройства повышает и использование D-триггера, стробируемого от генератора 14 синхронизирующих импульсов, что также обеспечивает возможность контроля многоканального вторичного источника питания. When the output voltage of any of the channels of the controlled multichannel secondary power source decreases, the transistor 3 of the input normalizing element 1,2-N associated with this channel starts to close, which causes an increase in voltage at its collector and leads to an increase in voltage at the input of the threshold element 10 formed by the D-input of the trigger. When the voltage at the D-input of the trigger threshold threshold element 10 is exceeded and there are synchronizing pulses from the generator 14 received at the C-input synchronizing input, the trigger of the threshold element 10 switches to a state characterized by the presence of a signal corresponding to the logical unit indicating a malfunction in a controlled multi-channel secondary power source. After the trigger is switched to the indicated state, the diode 12 of the positive feedback circuit is blocked by the voltage of the signal of the logical unit applied to the diode 12 from the side of the direct output of the trigger in the opposite direction. This stops the flow of current along the circuit formed by the diode 12 and the resistor 13, which increases the voltage at the D-input of the trigger and contributes to a more reliable switching of the trigger to the state with the output signal at the direct output corresponding to a logical unit, which also increases the noise immunity of the trigger of the threshold element 10 . When the output voltage of the channel of the controlled secondary power source is restored, the device automatically returns to its original state, characterized by the output signal, equal to Logical zero, corresponding to the health of the channels of the controlled power source. In this case, the switching of the trigger of the threshold element 10 to the specified initial state occurs when the voltage at the control D-input of the trigger decreases below the release threshold of the threshold element 10, determined by the ratio of the resistances of the resistors 6 and 13, and the possibility of reducing the lowering threshold of the threshold element 10 relative to the value of its response threshold increases the noise immunity of the threshold element 10 and, therefore, of the device as a whole. The noise immunity of the device also increases the use of the D-trigger, gated from the generator 14 synchronizing pulses, which also provides the ability to control a multi-channel secondary power source.

Таким образом, предложенное устройство обладает более широкими функциональными возможностями, так как позволяет осуществлять контроль многоканальных вторичных источников питания, имеющих различные значения и полярность выходящих напряжений, и большей помехоустойчивостью, повышающей достоверность контроля. За счет исключения источников опорного напряжения предложенное устройство обладает также большей простотой конструкции. Thus, the proposed device has wider functional capabilities, as it allows you to control multichannel secondary power supplies having different values and polarity of the output voltages, and greater noise immunity, which increases the reliability of the control. Due to the exclusion of sources of reference voltage, the proposed device also has greater simplicity of design.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ N-КАНАЛЬНОГО ВТОРИЧНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ, содержащее входные нормирующие элементы, каждый из которых состоит из транзистора, коллектор которого через нагрузочный резистор соединен с одним полюсом источника питания устройства, а один вывод управляющего перехода база - эмиттер транзистора и второй полюс источника питания устройства связаны с общей шиной, и пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения помехоустойчивости, дополнительно введены разделительные диоды, одни одноименные электроды которых соединены между собой, и балластные резисторы, одни выводы которых раздельно подключены к вторым одноименным электродам разделительных диодов, а вторые их выводы раздельно связаны с коллекторами транзисторов входных нормирующих элементов, а пороговый элемент выполнен в виде D - триггера, причем управляющий D - вход D - триггера подключен к объединенным одноименным электродам разделительных диодов и одновременно связан с одним выводом цепи положительной обратной связи, выполненной в виде резистора и диода, соединенных последовательно, второй вывод которого подключен к прямому выходу D - триггера, одновременно связанному с выходом устройства к установочному, R - входу D - триггера присоединены одними выводами конденсатор и резистор, вторые выводы которых подключены соответственно к полюсу источника питания устройства и общей шине, с которой одновременно связан установочный S - вход D - триггера, синхронизирующий C - вход D - триггера соединен с выходом дополнительно введенного генератора синхронизирующих импульсов, в цепи управляющих переходов база - эмиттер транзисторов входных нормирующих элементов последовательно включенны ограничивающие резисторы, а вторые выводы указанных управляющих переходов база - эмиттер транзисторов входящих нормирующих элементов раздельно связаны с входными зажимами устройства. DEVICE FOR CONTROL OF OUTPUT VOLTAGE OF N-CHANNEL SECONDARY POWER SUPPLY, containing input normalizing elements, each of which consists of a transistor, the collector of which is connected through a load resistor to one pole of the device power supply, and one terminal of the control transition base is the emitter of the transistor and the second pole of the transistor source the device’s power supply is connected to a common bus, and a threshold element, characterized in that, in order to expand the functionality and increase noise immunity, additionally isolation diodes are made, one of the same electrodes of which are interconnected, and ballast resistors, some of which are separately connected to the second electrodes of the same name of the separation diodes, and their second leads are separately connected to the transistor collectors of the input normalizing elements, and the threshold element is made in the form of a D-trigger moreover, the control D - input of the D - trigger is connected to the combined electrodes of the same name dividing diodes and is simultaneously connected to one output of the positive feedback circuit, connected in series in the form of a resistor and a diode, the second output of which is connected to the direct output of the D - trigger, simultaneously connected with the output of the device to the installation, R - input of the D - trigger connected by one terminal to a capacitor and resistor, the second terminals of which are connected respectively to the source pole the power supply of the device and the common bus, to which the installation S - input of the D - trigger is synchronized, the synchronizing C - input of the D - trigger is connected to the output of an additionally introduced pulse synchronization generator ov, in the chain of control transitions the base is the emitter of transistors of input normalizing elements, limiting resistors are sequentially included, and the second outputs of these control transitions base - emitter of transistors of input normalizing elements are separately connected to the input terminals of the device.

Images