Dispositif de contrôle de l'alimentation

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Lors de l'expérimentation de dispositifs complexes, en particulier basés sur un microprocesseur, des alimentations électriques multicanaux et galvaniquement indépendantes sont souvent nécessaires. Cet article décrit un dispositif de contrôle pour une alimentation électrique à trois canaux avec des sources galvaniquement non connectées et arbitrairement (en polarité) connectées. Il dispose également des fonctions de protection contre les surcharges et d'un interrupteur électronique. Toutes les sources sont éteintes si l'une d'elles est surchargée. L'appareil est connecté galvaniquement uniquement à la source de tension +5 V incluse dans le bloc d'alimentation, à partir du redresseur dont il est alimenté.

Le diagramme schématique du dispositif de contrôle de l'alimentation électrique est illustré à la Fig. 1. Il se compose de trois déclencheurs RS assemblés sur les éléments DD2.1 et DD2 2, DD2.3 et DD2.4, DD1.3 et DD1.4 avec indicateurs LED HL1. HL2. HL3, respectivement, le nœud correspondant sur l'élément DD3.3. dispositif start-stop réalisé sur les éléments DD3.1, DD1.1, DD3.2, DD1.2. et un stabilisateur de tension paramétrique sur le transistor VT3 et la diode Zener VD4.

Toutes les cellules déclencheurs fonctionnent de la même manière, regardons donc comment fonctionne l'une d'entre elles. par exemple, assemblés sur les éléments DD2.1 et DD2.2. Lorsque l'alimentation est allumée avec un interrupteur d'alimentation, la tension continue de la sortie du redresseur d'alimentation +5 V (IP1 n'est pas représenté dans le schéma) est fournie via la diode tampon VD5 au stabilisateur de tension d'alimentation du dispositif de contrôle. Une tension stabilisée de +5 V est fournie via la résistance R3 aux entrées (broches 4, 5) de l'élément DD3.2 et du condensateur C2 du dispositif start-stop. En conséquence, une impulsion de tension de niveau logique 3.2 est formée à la sortie de DD1 et de niveau logique 1.2 à la sortie de DD0. Cette dernière, via la diode de découplage VD1, est fournie à l'entrée (broche 6) de l'élément DD2.2 et met le déclencheur DD2.1DD2.2 à l'état zéro (la broche 1 est basse), ce qui provoque l'allumage de la LED HL1.

Le niveau logique 0 de la sortie DD2.1 est fourni à la broche 13 de l'élément correspondant DD3.3. Le signal logique 1 qui apparaît à sa sortie ouvre les transistors VT1 et VT2. et les LED des optocoupleurs U3, U4 s'allument. En conséquence, des phototransistors composites s'ouvrent, ce qui empêche l'activation des canaux correspondants (IP2, IPZ) de l'alimentation. Le courant du collecteur VT2 désactive IP1 (+5 V). Les processus transitoires dans le dispositif de commande se déroulent plus rapidement que dans l'ensemble du bloc d'alimentation, de sorte que les surtensions ne sont pas observées aux sorties IP1 - IPZ.

Pour allumer l'alimentation, appuyez sur le bouton SB1 ("Démarrer"). Un mono-vibrateur est monté sur les éléments DD3.1 et DD1.1. générer une impulsion pour démarrer l’alimentation. de durée approximativement égale à l'alternance du réseau. Ceci est nécessaire pour limiter le courant de court-circuit ou la surcharge à travers les éléments de puissance de l'alimentation pendant l'impulsion de déclenchement lorsque vous essayez d'allumer une alimentation avec une sortie surchargée. Une impulsion négative de la sortie de DD1.1 va à la broche 2 de l'élément DD2.1 et définit le déclencheur sur l'état unique. Dans ce cas, la LED HL1 s'éteint, le signal logique 1 va à la broche 13 de l'élément correspondant DD3.3. et comme les tensions aux entrées restantes (broches 1 et 2) ont le même niveau, un signal logique 0 apparaît à sa sortie. En conséquence, les transistors VT1 et VT2 se ferment, les LED des optocoupleurs U3 et U4 s'éteignent et le fermé les phototransistors allument l’alimentation.

Lorsqu'une surcharge se produit dans IP2, l'optocoupleur U1 est activé. son phototransistor shunte l'entrée (broche 6) de l'élément DD2.2 et le déclencheur, dont il fait partie, est mis à l'état zéro. Dans ce cas, la LED HL1 s'allume. un signal logique 3.3 apparaît à la sortie du DD1 et, par conséquent, les sources d'alimentation sont éteintes. Les indicateurs HL2 et HL3 restent éteints, puisque les autres triggers restent à l'état unique. De cette façon, le canal BP est indiqué. où la surcharge s'est produite. Après l'avoir éliminé, l'appareil est allumé en appuyant sur le bouton SB1.

Coupez l'alimentation électrique en appuyant sur le bouton SB2 ("Stop"). Le signal 0 logique, qui apparaît à la sortie (broche 13) de l'élément DD1.2, met tous les déclencheurs de l'appareil à l'état zéro et les LED HL1 - HL3 s'allument, signalant que l'alimentation est coupée. La LED HL4 indique la présence d'alimentation sur l'appareil.

Transistors optocoupleurs U3. U4 est connecté aux circuits de coupure de IP2. IPZ. LED optocoupleur U1. U2 - avec leurs capteurs de courant, et la broche 12 de l'élément DD2.4 - avec capteur de courant IP1 (+5 V).

Il est facile de voir que le dispositif décrit peut facilement être étendu au nombre requis de canaux de contrôle en introduisant de nouveaux déclencheurs et en remplaçant DD3.3 par un élément avec un plus grand nombre d'entrées. Il devient également possible de contrôler le fonctionnement de l'alimentation à l'aide d'autres appareils dotés de niveaux de sortie TTL. Pour ce faire, il suffit de déconnecter une des entrées (broches 10. 11) de l'élément DD3.1 de la résistance R1, et une des entrées (broches 4. 5) du DD3.2 de la résistance R3 et du condensateur C2 et connectez-les aux circuits des appareils qui génèrent des signaux logiques 0, respectivement, pour démarrer et couper l'alimentation. La possibilité d'un contrôle manuel demeurera.

S'il n'est pas nécessaire de contrôler à partir de périphériques externes. le dispositif peut être simplifié en supprimant les éléments DD3.1, DD3.2. DD1.1. DD1.2 et résistance R4. L'unité start-stop dans ce cas est assemblée selon les schémas illustrés à la Fig. 2, et les bornes libres des entrées des éléments nommés sont connectées au fil d'alimentation positif via une résistance R20 d'une résistance de 1 kOhm (la numérotation des nouvelles résistances continue ce qui a été commencé sur la Fig. 1).

Si les pièces sont en bon état de fonctionnement, l'appareil commence à fonctionner immédiatement et ne nécessite aucun réglage. L'auteur l'utilise depuis longtemps dans le cadre d'un bloc d'alimentation de laboratoire à trois canaux. la source de tension +5 V est similaire à celle décrite dans [1], et les deux autres sont les mêmes et sont réalisées selon un circuit modifié publié dans [2]. Je tiens à exprimer ma gratitude à l'auteur [2] pour une conception de circuit d'alimentation vraiment réussie.

littérature

1. Mansurov M. Alimentation de laboratoire avec protection contre la gâchette. - Radio. 1990. N° 4. p. 66-70.
2. Mush V. Alimentation puissante et très stable. - Radio. 1978. N° 7, p. 56-58.

Auteur : A. Muravtsov, Norilsk

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