Енергопостачальний пристрій і схемний пристрій, що містить такий енергопостачальний пристрій

1 Енергопостачалыний пристрій, що містить проміжний енергонакопичувач (CZ, L), головний енергонакопичувач (С) і перемикальний пристрій (S), причому перемикальний пристрій (S) має щонайменше два положення, причому в першому положенні проміжний енергонакопичувач (CZ, L) під'єднаний до енергопостачального входу (Е), а в другому положенні - до головного енергонакопичувача (С), з'єднаного з енергопостачальним виходом (А), який відрізняється тим, що перемикальний пристрій (S) після другого положення займає третє положення, в якому пристрій енергорозрядки зв'язаний з проміжним енергонакопичувачем (CZ, L) різняється тим, що кілька проміжних енергонакопичувачів (CZ1, CZ2, , CZN-1, CZN), кожен своїм перемикальним пристроєм можуть бути паралельно один одному під'єднані до енергопостачапьного входу (Е) або до головного енергонакопичувача (С) 3 Енергопостачальний пристрій за п 2, який відрізняється тим, що кілька проміжних енергонакопичувачів (CZ1, CZ2, , CZN-1, CZN), можуть бути під'єднані в попередньо задані різні моменти часу до енергопостачального входу 4 Енергопостачальний пристрій за п 3, який відрізняється тим, що кілька проміжних енергонакопичувачів (CZ1, CZ2, , CZN-1, CZN) можуть бути під'єднані одночасно до головного енергонакопичувача (С) 5 Схемний пристрій, що містить енергопостачальний пристрій та приєднаний до енергопостачального виходу пристрій обробки даних, який відрізняється тим, що схемний пристрій виконаний у вигляді інтегрального напівпровідникового чипа 6 Схемний пристрій за п 5, який відрізняється тим, що робоча частота перемикального пристрою (S) менша або дорівнює максимальній робочій частоті пристрою обробки даних 2 Енергопостачальний пристрій за п 1, який від Винахід стосується енергопостачального пристрою і схемного пристрою, що містить такий енергопостачальний пристрій З реферату японського патенту JP 61161967 відомий енергопостачальний пристрій з проміжним енергонакопичувачем (CZ, L), головним енергонакопичувачем (С) і перемикальним пристроєм (S), причому перемикальний пристрій (S) має щонайменше два положення перемикання, причому в першому положенні перемикання проміжний енергонакопичувач (CZ, L) з'єднаний з енергопостачальним входом (Е), а в другому положенні перемикання з'єднаний з головним енергонакопичувачем (С), який з'єднаний з енергопостачальним виходом (А) Аналогічний пристрій описаний в ЕР 0818875А2 З ЕР0386261А1 відомий подібний пристрій, причому перемикання проміжного енергонакопичувача здійснюється за допомогою двох перемикальних пристроїв, які поперемінно перемикають ВХІД-ВИХІД проміжного енергонакопичувача У патенті US 5278489 описаний ще один пристрій управління перемикальним пристроєм у енергопостачальному пристрої З розвитком техніки зростає потреба в оснащенні схем обробки даних надійним енергоживленням Ця потреба виникла тому, що в техніці обробки даних зросла необхідність перевіряти, чи може схема обробки даних функціонувати, чи ні Зважаючи на здійснювані ідентифікацію або аутентифікацію і перевіркою наявності доступу до ро О 44941 боти посилюються спроби обійти такі заходи Момикань, яка використовується для підзаряджання жливість отримання недозволеного доступу до конденсатора С, менше ніж подвійна тактова часоперацій чи даних у пристрої обробки даних полятота Т, то із струму, яким заряджається конденсагає в реєстрації змін споживання енергії пристроєм тор CZ, не можна зробити висновок про значення обробки даних під час його нормальної роботи струму, що споживається пристроєм обробки даПотім за цими змінами можна зробити висновок них від конденсатора С про певні процеси чи дані, що звичайно недопусЗастосуванням простого фільтру низьких частимо тот високочастотні складові можуть бути заглушені і таким чином може бути утруднений висновок про ВІДПОВІДНО ЩО ЦЬОГО В основу винаходу поклафункціонування пристрою, але шляхом ВІДПОВІДНОдено задачу розробки енергопостачального приГО підсилення можна знову "проявити" ДІЙСНІ зміни строю або схемного пристрою з пристроєм обробструму ки даних, в якому шляхом контролю енергоспоживання не можна зробити висновок про Виконання фільтра у вигляді перемикального процеси чи дані в пристрої обробки даних фільтра, частота перемикань (частота дискретизації) якого менша від подвійної тактової частоти Згідно З винаходом ця задача вирішена шляроботи схеми, дозволяє свідомо порушувати теохом реалізація заходів, описаних в пунктах 1 та 6 рему Котельникова і значно утруднювати реконстформули винаходу рукцію первинного ходу змін струму споживання Завдяки від'єднанню зарядженого проміжного Бажане фальшування тим сильніше, чим нижча енергонакопичувача енергопостачального входу і частота перемикання порівняно з тактовою частойого розряджанню на головний енергонакопичувач тою споживання електроенергії, що може бути зареєстроване на енергопостачальному вході, не залеШляхом зміни частоти перемикань в часі досяжить від миттєвого значення енергоспоживання, гається подальше утруднення реконструкції змін яке спостерігається на енергопостачальному виспоживаного струму ході і зумовлюється роботою пристрою обробки На фіг 2 показано вдосконалений варіант приданих, оскільки проміжний енергонакопичувач піскладу виконання фіг 1 При цьому однакові або ля розряджання в головний енергонакопичувач порівнювані елементи позначені однаковими поз'єднується з енергорозрядним пристроєм зиційними значеннями При цьому варіанті передбачена велика КІЛЬКІСТЬ, позначена літерою N, Інші ВИГІДНІ форми виконання винаходу навеконденсаторів Z1 - ZN, кожен із яких через свої дені у пунктах формули винаходу Наведені захоперемикачі S1 до SN заряджаються від вхідної ди служать при цьому також заглушенню миттєвих напруги U Тут передбачено, що конденсатори значень енергоспоживання на виході енергопостаодночасно заряджаються вхідною напругою U, чання або на пристрої обробки даних Нижче прищоб після цього паралельно один одному під'єдклади винаходу детальніше пояснюються з виконатися до конденсатора С Завдяки цьому пульсаристанням фігур ція напруги на конденсаторі С зменшується без На них зображено передачі інформації на вхід Е Ще одна можлиФіг 1 перший приклад виконання згідно з вивість полягає в тому, що конденсатори CZ1 до находом, CZN один за одним в складній ПОСЛІДОВНОСТІ з'єдФіг 2 вдосконалений варіант показаного на нуються з входом Е і з конденсатором С В обох фіг 1 прикладу виконання, випадках досягається вирівнювання або згладжуФіг 3 наступна форма виконання показаного вання струму навантаження, споживаного від вхідна фіг 1 прикладу виконання згідно з винаходом, ної напруги Далі в обох випадках може бути пеФіг 4 другий приклад виконання редбачено, що для пристрою 1 обробки даних На фіг 1 показаний перший приклад виконанописаний пристрій використовується як регулятор ня згідно з винаходом При цьому видно, що до напруги В цьому випадку тактова частота Т регувходу Е, до якого прикладена напруга U, під'єдналюється в залежності від струму споживання, тобний перемикач S, коли він займає своє перше пото від напруги живлення UV ложення Z1 Далі в такому положенні перемикача вхідна напруга живить конденсатор CZ При цьому На фіг 3 показано наступний варіант прикладу конденсатор CZ заряджається до значення напрувиконання фіг 1 При цьому перемикач S має треги U, що підведена до входу Е Коли перемикач S тє положення Z3 Крім того, паралельно до конзаймає друге положення Z2, тоді конденсатор CZ денсатора С і пристрою 1 обробки даних під'єднабільше не з'єднаний з входом Е, а з конденсатоно паралельний регулятор 2 напруги Різниця в ром С, який у свою чергу заряджається від конроботі між пристроями, зображеними на фіг 3 і денсатора CZ До виходу А підведена наявна на фіг 1, полягає в тому, що після розряджання наконденсаторі С напруга UV, яка служить напругою копиченого заряду з конденсатора CZ на конденживлення для пристрою 1 обробки даних, також сатор С перемикач S займає положення Z3 В під'єднаного до вузла А При роботі пристрою 1 цьому положенні конденсатор під'єднаний параобробки даних споживається енергія, внаслідок лельно до розрядної схеми 3 Ця розрядна схема чого конденсатор С розряджається Тому необхідЗ розряджає тепер конденсатор CZ до попередньо но знову перевести перемикач S назад в положензаданого значення Після цього переводять переня Z1 так, що конденсатор CZ знову заряджається микач S знову в положення Z1, так що конденсаі знову після повернення перемикача S в полотор CZ зв'язується з входом Е і знову заряджаєтьження 22, конденсатор С знову заряджається ся від вхідної напруги U Таким чином конденсатор CZ перед новою зарядкою займає попередньо Пристрій обробки даних 1 повинен працювати заданий стан, так що він завжди заряджається з з тактовою частотою Т Тепер якщо частота пере 44941 однаковим струмом зарядки від вхідної напруги U Усі три схеми першого прикладу виконання згідно з винаходом об'єднуються у вигляді інтегральної схеми і виконуються у напівпровідниковому ЧІПІ При цьому наприклад для обчислювального пристрою, який потребує напруги живлення 2 В і має середню розсіювану потужність 2мВт при частоті перемикань 1МГц та вхідною напругою З В, необхідний конденсатор CZ ємністю 1нФ При цьому споживається струм 1мА В цьому випадку перемикач S виконується у вигляді електронного перемикача Схема має перевагу при и виконанні у вигляді інтегральної схеми, яка виконується за розробленою технологією з фероелектричним діелектриком У такому випадку діелектрична стала Е більша в порівнянні зі звичайними діелектричними константами, так що для забезпечення попередньо заданої ємності необхідна менша поверхня На фіг 4 показаний другий приклад виконання В цьому прикладі виконання конденсатор CZ зпд но з фіг 1 - 3 замінений індуктивністю Перемикач S здійснює перемикання між положеннями Z1 і Z2 В положенні Z1 струм l(t) поступає до індуктивності L, так що виникає магнітне поле Це магнітне поле відповідає магнітній енергії, накопиченій в котушці Перемикаючи перемикач S з положення Z1 в положення Z2, так що котушка знову з'єднується з конденсатором С, який заряджається напругою UV(t) з індуктивністю L накопиченою магнітною енергією у вигляді току заряду Щоб запобігти стану перенапруги при перемиканнях з положення Z1 до Z2 необхідно паралельно індуктивності L встановити діод D у зворотному під'єднанні 3 огляду на неможливість об'єднання напівпровідникового чіпа з індуктивністю L можливе її безпосереднє розміщення на ЗОВНІШНІЙ поверхні напівпровідникового чіпа Схеми згідно фіг 2 та фіг 3 можуть бути ВІДПОВІДНО перенесені на другий приклад виконання 72 Z3 \ г1 Фіг 1 of I Фіг.З CZNФіг 2 Фіг 4 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90