При експериментах зі складними, зокрема мікропроцесорними, пристроями нерідко потрібні багатоканальні, гальванічно не пов'язані джерела живлення. У пропонованій статті описується пристрій керування блоком триканальним харчування з гальванічно не пов'язаними і довільно (полярності) автономними джерелами. На нього покладено також функції захисту від перевантажень і електронного вимикача. Передбачено відключення всіх джерел при перевантаження одного з них. Пристрій гальванічно пов'язано тільки з джерелом напруги +5 В, що входять до складу БП, від випрямляча якого вона харчується.
Принципова схема пристрою керування БП зображена на рис. 1. Воно складається з трьох RS-тригерів, зібраних на елементах DD2.1 і DD2 2, DD2.3 і DD2.4, DD1.3 і DD1.4 зі світлодіодними індикаторами HL1. HL2. HL3 відповідно, вузла збіги елемента DD3.3. старт-стопного пристрою, виконаного на елементи DD3.1, DD1.1, DD3.2, DD1.2. і параметричного стабілізатора напруги на транзисторі VT3 і стабілітроні VD4.
Всі тригерні осередки працюють однаково, тому розглянемо роботу одного з них. наприклад, зібраного на елементах DD2.1 і DD2.2. При включенні БЖ мережевим вимикачем постійна напруга з виходу випрямляча джерела живлення +5 В (ІП1. на схемі не показаний) через буферний діод VD5 надходить на стабілізатор напруги живлення пристрою управління. Стабілізовану напругу +5 В через резистор R3 надходить на входи (4 висновки. 5) елемента DD3.2 і конденсатор С2 старт-стопного пристрою. У результаті на виході DD3.2 формується імпульс напруги з рівнем логічної 1, а на виході DD1.2 - з рівнем логічного 0. Останній через розв'язують діод VD1 надходить на вхід (вивід 6) елемента DD2.2 і встановлює тригер DD2.1DD2.2 в нульовий стан (на виводі 1 - низький рівень), що призводить до запалення світлодіода HL1.
Рівень логічного 0 з виходу DD2.1 подається на висновок 13 елемента збігу DD3.3. Виникаючий при цьому на його виході сигнал логічної 1 відкриває транзистори VT1 і VT2. і світлодіоди оптронів U3, U4 запалюються. В результаті відкриваються складові фототранзистори, які не дають включитися відповідних каналах (ДЖ2, ІПЗ) БП. Колекторним струмом VT2 вимикається ІП1 (+5 В). Перехідні процеси в пристрої управління протікають швидше, ніж у БП в цілому, тому кидків напруги на виходах ІП1 - ІПЗ не спостерігається.
Для включення БЖ натискають кнопку SB1 ("Старт"). На елементах DD3.1 і DD1.1 зібраний одновібратор. виробляє імпульс запуску БЖ. приблизно рівний тривалості півперіода мережі. Це необхідно для обмеження струму короткого замикання або перевантаження через силові елементи БЖ під час дії запускаючого імпульсу при спробі включення БП з перевантаженим виходом. Негативний імпульс з виходу DD1.1 надходить на вивід 2 елемента DD2.1 і встановлює тригер в одиничний стан. При цьому світлодіод HL1 гасне, сигнал логічної 1 надходить на висновок 13 елемента збігу DD3.3. і оскільки напруги на інших входах (висновки 1 і 2) мають такий же рівень, на його виході з'являється сигнал логічного 0. В результаті транзистори VT1 і VT2 закриваються, світлодіоди оптронів U3 і U4 гаснуть і закрилися фототранзистори включають БЖ.
При виникненні перевантаження в ДЖ2 включається оптрон U1. його фототранзистор шунтує вхід (вивід 6) елемента DD2.2 і тригер, до складу якого він входить, встановлюється в нульовий стан. При цьому запалюється світлодіод HL1. на виході DD3.3 з'являється сигнал логічної 1 і, як наслідок, вимикаються джерела БЖ. Індикатори HL2 і HL3 залишаються вимкненими, так як інші тригери продовжують перебувати в одиничному стані. Таким чином здійснюється індикація каналу БЖ. в якому сталася перевантаження. Після її усунення блок включають натисканням на кнопку SB1.
Вимикають БЖ натисканням кнопки SB2 ("Стоп"). Сигнал логічного 0, який виникає при цьому на виході (вивід 13) елемента DD1.2, встановлює всі тригери пристрої в нульовий стан, і світлодіоди HL1 - HL3 запалюються, сигналізуючи про виключенні БЖ. Світлодіод HL4 відображає наявність живлення пристрою.
Транзистори оптронів U3. U4 з'єднують з ланцюгами виключення ДЖ2. ІПЗ. світлодіоди оптронів U1. U2 - з їх датчиками струму, а висновок 12 елемента DD2.4 - з датчиком струму ІП1 (+5 В).
Неважко бачити, що описане пристрій легко нарощується до необхідного числа каналів управління введенням нових тригерів і заміною DD3.3 на елемент з великим числом входів. Також з'являється можливість керувати роботою з БЖ допомогою інших пристроїв, що мають вихідні ТТЛ-рівні. Для цього достатньо відключити один з входів (висновки 10. 11) елемента DD3.1 від резистора R1, а один з входів (4 висновки. 5) DD3.2 - від резистора R3 і конденсатора С2 і з'єднати їх з ланцюгами пристроїв, що формують сигнали логічного 0 відповідно для пуску і виключення БЖ. Можливість ручного управління при цьому збережеться.
Якщо ж необхідність управління від зовнішніх приладів немає. пристрій можна спростити, виключивши елементи DD3.1, DD3.2. DD1.1. DD1.2 і резистор R4. Старт-стопный вузол в цьому випадку збирають за схемами, зображеними на рис. 2, а вільні висновки входів названих елементів сполучають з плюсовим проводом живлення через резистор R20 опором 1 кОм (нумерація нових резисторів продовжує розпочату на рис. 1).
При справних деталях пристрій починає працювати відразу і налагодження не вимагає. У автора воно довгий час експлуатується в складі лабораторного трьохканального БЖ. джерело напруги +5 В якого аналогічний описаному в [1], а два інших однакові і виготовлені з доопрацьованій схемою, опублікованій в [2] Хотілося б висловити вдячність автору [2] за дійсно вдалу схемотехніку БЖ.
Література
Автор: А. Муравцов, Норильськ р.