Багатофункціональний пристрій електричного живлення

Багатофункціональний пристрій електричного живлення, який містить вхідні клеми, підключені до першого входу конвертора, вихід якого підключено 3 38513 4 Поставлена задача вирішується тим, що у батора 3 (DC-AC перетворення) по заданому систегатофункціональному пристрої електроживлення, мою керування 6 алгоритму. Напруга з ви ходу моякий містить вхідні клеми, підключені до першого дулятора 3 через фільтр 4, який зменшує входу конвертора, вихід якого підключено до перперешкоди та згладжує сигнал подається через шого входу системи керування і до першого входу вихідні клеми 5 на навантаження (устаткування, модулятора, напруга з якого через фільтр подащо живиться) а також на блок керування 6 для ється до вихідних клем і до другого входу системи його контролю. Орган керування параметрами 7 керування, другий вхід конвертору підключено до призначено для зміни алгоритму функціонування першого виходу системи керування, другий вихід системи керування 6, рівня вихідної напруги, опеякої підключено до другого входу модулятора, згіративних параметрів, які можуть змінюватися. Сидно корисної моделі, що заявляється, введено гнали з датчиків власних параметрів устаткування, орган керування параметрами, підключений до що живиться, та параметрів навколишнього серетретього входу системи керування, до N четвертих довища 8.1-8.N подаються на систему керування входів якої підключено N датчиків параметрів 6, внаслідок чого коригується функціонування устаткування, що живиться, і датчиків навколишБПЕЖ і рівень (частота, щільність, форма) вихіднього середовища. ної напруги. Система керування 6 контролює наВ корисній моделі, що заявляється досягаєтьпругу на виході конвертора 2 і підстроює його рося забезпечення необхідними параметри приботу для формування необхідного рівня, а також строю електричного живлення в залежності від контролює вихідну напругу з ви ходу фільтра 4, чим потреб пристрою, що живиться та із врахуванням забезпечується зворотний зв'язок з навантаження, параметрів навколишнього середовища завдяки що дозволяє уникнути вплив параметрів навантатому, що сигнали з датчиків власних параметрів ження на вихідний сигнал БПЕЖ. устаткування, що живиться, та параметрів навкоМожлива реалізація запропонованого БПЕЖ, лишнього середовища подаються на систему кещо представлена на Фіг.2 представляє собою сисрування, внаслідок чого коригується функціонутему керування, виконану на однокристальному вання багатофункціонального пристрою мікроконтролері (МК) типу ATmegaS, який містить електричного живлення (далі БПЕЖ) і рівень (часв своєму складі аналого-цифровий перетворювач тота, щільність, форма) вихідної напруги, завдяки (АЦП). На нульовий вхід АЦП ADC0 через резистому, що сигнали з датчиків власних параметрів тивний подільник R13, R14 подається напруга з устаткування, що живиться, та параметрів навковиходу DC-DC конвертеру (UC7). Два інших входи лишнього середовища подаються на орган керуАЦП ADC1, ADC2 призначені для вимірювання вання параметрами, внаслідок чого коригується освітленості за допомогою датчиків - фоторезисфункціонування БПЕЖ і рівень вихідної напруги. торів R15 та R16. Система керування контролює напругу на виході МК також містить три таймера-лічильника, які конвертора і підстроює його роботу для формуможуть формувати на вихода х контролеру провання необхідного рівня, а також контролює вихідграмовані імпульсні послідовності зі зміною частону напругу з ви ходу фільтра, чим забезпечується тою та тривалістю. Два виходи першого таймеру зворотний зв'язок з навантаження, що дозволяє ОС1А та ОС1В через систему розподілу і блокууникнути вплив параметрів навантаження на вихівання на логічних елементах D7, D8, D10, D11, дний сигнал БПЕЖ. D13, D14 формують чотири сигнали керування Запропонована корисна модель пояснюється (LIN1, HIN1, LIN2, HIN2) модулятором, виконаним наступними фігурами, де по мостовій схемі з польовими транзисторами Фіг.1 блок-схема БПЕЖ; VT3-VT6. Другий таймер (вихід ОС2 МК) за допоФіг.2 - варіант виконання БПЕЖ з електролюмогою логічних елементів D9, D12 формує сигнали мінісцентним індикатором; керування на DC-DC конвертер. Конвертор викоФіг.3 - діаграми роботи БПЕЖ при синусоїданано по двотактній схемі на польових транзистольній вихідній напрузі; рах VT1, VT2 з трансформатором з середньою Фіг.4 - діаграми роботи БПЕЖ при імпульсній точкою TV1, випрямлячем на діодах VD1, VD2 та біполярній вихідній напрузі. фільтром низьких частот L1, C7. БПЕЖ містить вхідні клеми 1 для підключення Орган керування параметрами виконано за джерела первинного електроживлення, конвертор допомогою клавіатури, зібраною на елементах S12, модулятор 3, фільтр 4, вихідні клеми 5, систему S4, VD9-VD12, R17, параметри, що змінюються, керування 6, орган керування параметрами 7, N відображаються на рідкокристалічному дисплеї датчиків власних параметрів устаткування і параD15. метрів навколишнього середовища 8.1 - 8.N. На елементах D2, D3, D5, D6 зібрано драйвеБагатофункціональний пристрій електроживри які забезпечують необхідні рівень та амплітуду лення працює таким чином. Вхідна напруга з перкерування транзисторами конвертора і модулятовинного джерела електроживлення (наприклад з ра. Диференційні ланцюги С1, R3, VD3; С2, R4, бортової мережі постійного струму) через вхідні VD4; С3-С6, R5, R6, R11, R12, VD5-VD8 забезпеклеми 1 подається на конвертор 2, який представчують затримку передніх фронтів сигналів керуляє собою перетворювач постійної напруги (DCвання для усунення можливості наскрізного струму DC перетворювач), при необхідності з гальванічпри одночасному включенні відповідних транзисною розв'язкою. На його виході отримуємо постійторів. ну напругу, рівень якої контролюється системою Сигнал, пропорційний струму, який споживакерування 6 і може змінюватися. Напруга з виходу ється від первинного джерела живлення, виділяконвертору 2 модулюється за допомогою модуляється на шунті Rш і порівнюється з опорною напру 5 38513 6 гою за допомогою компаратору D4. При перевиОписаний алгоритм дозволяє подовжувати щенні максимально припустимого струму (напристрок служби індикатору за рахунок ощадливого клад при короткому замиканні в навантаженні) режиму роботи і поліпшувати ергономічні показниформується сигнал зовнішнього переривання INT ки системи індикації за рахунок підстроювання на МК, в результаті чого транзистори закриваютьяскравості в залежності від зовнішнього освітленся, вихідна напруга знімається. ня. Вихідний фільтр L2, С8 призначено для зглаНа Фіг.4 зображено діаграми роботи БПЕЖ джування вихідної напруги і зменшення перешкод при розташуванні фотодатчику в електролюмінісна навантажені. центному індикаторі і зміні ширини біполярних На Фіг.3 представлено можливі діаграми робоімпульсів при постійній їх амплітуді. В0 - яскравість ти схеми при зміні зовнішньої освітленості при електролюмінісцентного індикатора при незмінних синусоїдальної вихідної напрузі з регульованою параметрів напруги живлення, В - яскравість при амплітудою при формуванні позитивної півхвилі. Ф застосуванні БПЕЖ, інші позначення на Фіг.4 ана- сигнал зовнішньої освітленості; IN1, IN2 - сигнали логічні позначенням на Фіг.3. керування на транзистори конвертору VT1 та VT2; Як звісно, в наслідок старіння зменшується ясTV1 - сигнал на вихідній обмотці трансформатору кравість електролюмінісцентних індикаторів, що на TV1; UL1 - напруга на вході фільтру L1C7; UС7 Фіг.4 умовно показано графіком В0. напруга на виході фільтра; HIN1, LIN1, HIN2, LIN2 Конвертор пристрою працює без змін, аналогісигнали керування на транзистори моста модулячно вище описаному, рівень напруги на його вихотора відповідно VT3, VT4, VT5, VT6; UL2 - напруга ді UC7 постійний. на виході моста і вході фільтра L2C8, Uвих - ви хідПари сигналів керування модулятором HIN1, на напруга. LIN1 та HIN2, LIN 2 представляють собою однакові В момент часу t1 , наприклад при включенні сигнали - меандри, з регульованим зсувом між освітлення робочого місця оператора, сигнал зовними j. Зсув j змінюється програмне в залежності нішньої освітленості Ф змінюється. Це призводить від яскравості індикатора. Чим більший зсув, тим до збільшення ширини імпульсів керування конвебільше ширина імпульсів на виході моста Uвих. ртором IN1, IN2, внаслідок чого збільшується шиТаким чином, зсуву j1 і j2 відповідає мала ширина рина імпульсів TV1 на виході трансформатору ТV1, імпульсів вихідної напруги, j3 більша ширина, j4, що призводить до збільшення напруги на виході j5 ще більші ширини імпульсів. Зміна ширини імDC-DC конвертору UС7. пульсів напруги живлення Uвих дозволяє підтримуШирина імпульсів керування мостом модулявати яскравість індикатору В на заданому рівні тора HIN1, LIN1, HIN2, LIN2 змінюється по синусоїнезалежно від старіння його параметрів. дальному закону і не залежить від рівня зовнішТаким чином підвищується термін служби еленьої освітленості. Однак підвищення напруги на ктролюмінісцентного індикатору як за рахунок підвиході конвертеру UС7 відповідно збільшує амплівищення діючого значення напруги живлення натуду ви хідних імпульсів з модулятора UL2, що приприкінці терміну служби, так і за рахунок більш зводить до збільшення амплітуди ви хідного синуощадливої, „лагідної" напруги на початку терміну соїдального сигналу Uвих без зміни його частоти. служби. Збільшення амплітуди вихідної напруги приЗапропонована корисна модель створити унізводить до збільшення яскравості відображення версальний, надійний пристрій, який можливо виінформації люмінесцентним індикатором, що комкористовувати у складі широкого кола апаратів та пенсує зміну освітленості робочого місця (навкообладнання. лишнього середовища). 7 38513 8 9 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 38513 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601