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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Stromversorgungssteuergerät
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile Beim Experimentieren mit komplexen, insbesondere mikroprozessorbasierten Geräten werden häufig mehrkanalige, galvanisch entkoppelte Netzteile benötigt. Der vorgeschlagene Artikel beschreibt ein Steuergerät für eine dreikanalige Stromversorgung mit galvanisch entkoppelten und beliebig (Polarität) verbundenen Quellen. Es verfügt außerdem über die Funktionen eines Überlastschutzes und eines elektronischen Schalters. Bei Überlastung einer Quelle werden alle Quellen abgeschaltet. Das Gerät ist galvanisch nur mit der +5-V-Spannungsquelle verbunden, die Teil des Netzteils ist und über dessen Gleichrichter es mit Strom versorgt wird. Das schematische Diagramm des PSU-Steuergeräts ist in Abb. 1 dargestellt. 2.1. Es besteht aus drei RS-Flip-Flops, die auf den Elementen DD2 und DD2 2.3, DD2.4 und DD1.3, DD1.4 und DD1 mit LED-Anzeigen HL2 aufgebaut sind. HL3. HL3.3 bzw. der Match-Knoten auf dem Element DD3.1. Start-Stopp-Gerät, hergestellt aus den Elementen DD1.1, DD3.2, DD1.2, DD3. und einen parametrischen Spannungsregler an einem Transistor VT4 und einer Zenerdiode VDXNUMX.
Alle Triggerzellen funktionieren auf die gleiche Weise. Betrachten wir also die Arbeit einer von ihnen. zum Beispiel zusammengesetzt aus den Elementen DD2.1 und DD2.2. Wenn das Netzteil mit einem Netzschalter eingeschaltet wird, wird dem Spannungsregler des Steuergeräts eine konstante Spannung vom Ausgang des Gleichrichters der +5-V-Stromversorgung (PS1. Im Diagramm nicht dargestellt) über die Pufferdiode VD5 zugeführt. Den Eingängen (Pins 5, 3) des DD4-Elements und dem Kondensator C5 des Start-Stopp-Geräts wird über den Widerstand R3.2 eine stabilisierte Spannung von +2 V zugeführt. Dadurch entsteht am Ausgang von DD3.2 ein Spannungsimpuls mit dem Logikpegel 1 und am Ausgang von DD1.2 mit dem Logikpegel 0. Letzterer gelangt über die Entkopplungsdiode VD1 in den Eingang (Pin 6) des DD2.2-Elements und setzt den Trigger DD2.1DD2.2 in den Nullzustand (an Pin 1 - Low), was zur Zündung der HL1-LED führt. Der Logikpegel 0 vom Ausgang von DD2.1 wird an Pin 13 des Anpassungselements DD3.3 angelegt. Das an seinem Ausgang auftretende Signal logisch 1 öffnet die Transistoren VT1 und VT2. und LEDs der Optokoppler U3, U4 leuchten. Dadurch öffnen sich zusammengesetzte Fototransistoren, die das Einschalten der entsprechenden Kanäle (IP2, IPZ) des Netzteils verhindern. Der Kollektorstrom VT2 schaltet IP1 (+5 V) aus. Transiente Prozesse im Steuergerät laufen schneller ab als im gesamten Netzteil, daher werden Spannungsstöße an den Ausgängen des MT1 - MT nicht beobachtet. Um das Netzteil einzuschalten, drücken Sie die SB1-Taste („Start“). Ein einzelner Vibrator wird auf den Elementen DD3.1 und DD1.1 montiert. Erzeugen eines Impulses zum Starten des Netzteils. Die Dauer entspricht ungefähr der Halbperiode des Netzwerks. Dies ist notwendig, um den Kurzschluss- oder Überlaststrom durch die Netzteil-Leistungselemente während des Auslöseimpulses zu begrenzen, wenn versucht wird, das Netzteil mit einem überlasteten Ausgang einzuschalten. Ein negativer Impuls vom Ausgang von DD1.1 wird an Pin 2 des Elements DD2.1 angelegt und versetzt den Trigger in einen einzelnen Zustand. In diesem Fall erlischt die HL1-LED, das Signal logisch 1 wird an Pin 13 des Match-Elements DD3.3 geführt. und da die Spannungen an den übrigen Eingängen (Pins 1 und 2) den gleichen Pegel haben, erscheint an seinem Ausgang ein logisches 0-Signal. Dadurch schließen die Transistoren VT1 und VT2, die LEDs der Optokoppler U3 und U4 erlöschen und die geschlossenen Fototransistoren schalten die Stromversorgung ein. Wenn in IP2 eine Überlastung auftritt, wird der Optokoppler U1 eingeschaltet. Sein Fototransistor überbrückt den Eingang (Pin 6) des DD2.2-Elements und der Trigger, in dem er enthalten ist, wird auf den Nullzustand gesetzt. In diesem Fall leuchtet die HL1-LED. Am Ausgang von DD3.3 erscheint ein logisches 1-Signal und infolgedessen werden die Stromversorgungsquellen abgeschaltet. Die Indikatoren HL2 und HL3 bleiben ausgeschaltet, da sich die übrigen Flip-Flops weiterhin in einem einzigen Zustand befinden. Somit erfolgt die Anzeige des BP-Kanals. in dem die Überlastung aufgetreten ist. Nach der Beseitigung wird das Gerät durch Drücken der SB1-Taste eingeschaltet. Schalten Sie das Netzteil aus, indem Sie die SB2-Taste („Stop“) drücken. Das logische 0-Signal, das am Ausgang (Pin 13) des DD1.2-Elements auftritt, setzt alle Gerätetrigger auf den Nullzustand und die HL1-HL3-LEDs leuchten auf und signalisieren damit, dass das Netzteil ausgeschaltet ist. Die HL4-LED zeigt an, dass das Gerät mit Strom versorgt wird. Optokoppler-Transistoren U3. U4 ist mit den IP2-Abschaltkreisen verbunden. IPZ. Optokoppler-LEDs U1. U2 – mit ihren Stromsensoren und Pin 12 des Elements DD2.4 – mit Stromsensor IP1 (+5 V). Es ist leicht zu erkennen, dass das beschriebene Gerät durch die Einführung neuer Trigger und den Ersatz von DD3.3 durch ein Element mit einer großen Anzahl von Eingängen problemlos auf die erforderliche Anzahl von Steuerkanälen erweitert werden kann. Es wird auch möglich, den Betrieb des Netzteils über andere Geräte mit TTL-Ausgangspegeln zu steuern. Dazu reicht es aus, einen der Eingänge (Pins 10, 11) des DD3.1-Elements vom Widerstand R1 und einen der Eingänge (Pins 4, 5) DD3.2 vom Widerstand R3 und dem Kondensator C2 zu trennen und sie an die Schaltkreise von Geräten anzuschließen, die jeweils logische 0-Signale erzeugen, um das Netzteil zu starten und auszuschalten. Die Möglichkeit der manuellen Steuerung bleibt bestehen. Wenn keine Steuerung über externe Geräte erforderlich ist. Das Gerät kann vereinfacht werden, indem die Elemente DD3.1, DD3.2 ausgeschlossen werden. DD1.1. DD1.2 und Widerstand R4. Die Start-Stopp-Einheit wird in diesem Fall nach den in Abb. gezeigten Schemata zusammengebaut. 2, und die freien Anschlüsse der Eingänge dieser Elemente sind über einen Widerstand R20 mit einem Widerstandswert von 1 kOhm mit der positiven Stromleitung verbunden (die Nummerierung der neuen Widerstände setzt die in Abb. 1 begonnene Nummerierung fort).
Mit wartungsfähigen Teilen funktioniert das Gerät sofort und erfordert keine Anpassung. Der Autor nutzt es seit langem als Teil eines dreikanaligen Labor-Netzteils. +5-V-Spannungsquelle, die der in [1] beschriebenen ähnelt, und die anderen beiden sind gleich und gemäß der in [2] veröffentlichten modifizierten Schaltung hergestellt. Ich möchte dem Autor von [2] meinen Dank für eine wirklich gelungene Netzteilschaltung aussprechen. Literatur
Autor: A. Muravtsov, Norilsk
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