CS263681B1

CS263681B1 - Connected for transformerless control of source inventory

Info

Publication number: CS263681B1
Application number: CS87339A
Authority: CS
Inventors: Josef Kaiser; Jaroslav Ing Rez
Original assignee: Josef Kaiser; Rez Jaroslav
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS33987A1

Abstract

Účelem řešení je vyřazení transformátorového primárního zdroje pro napájeni logiky ovládání zdrojové soustavy použitím nízkopřlkonových logických obvodů CMOS napájených z nízkovýkonových vnitřních zdrojů jednotlivých hladin, nebo z bateriového článku. Vlastní logika ovládání je nápajena ze zdroje první hladiny první ve smyslu zapínací posloupnosti. Zapojení podle vynálezu je možné použit pro ovládání pulsní zdrojové soustavy složitých elektronických systémů.The purpose of the solution is to eliminate the transformer primary source for powering the logic of the source system control by using low-power CMOS logic circuits powered from low-power internal sources of individual levels, or from a battery cell. The actual control logic is powered from the source of the first level of the first in the sense of the switching sequence. The circuit according to the invention can be used for controlling the pulse source system of complex electronic systems.

Description

Vynález řeší zapojení pro beztransformátorové ovládání pulsní zdrojové soustavy složitých elektronických zařízení, přičemž je použito nízkopříkonových logických obvodů pro uvedení ovládání do činnosti.The present invention provides a circuit for transformerless control of a pulse source system of complex electronic devices using low-power logic circuits to actuate the control.

Složitá elektronická zařízení, která obsahují silovou část např. servozesilovače, vyžadují při svém zapnuti resp. vypnuti určitou sekvenci zapínání resp. vypínání jednotlivých zdrojů. Zpravidla je požadováno, z důvodu vzniku možných mechanických rázů, aby zapnutí zdrojů silové části bylo umožněno až když jsou zapnuty zdroje napájející logickou část zařízení. Podobně je požadováno při vypnuti zařízení, aby se nejdříve vypnuly zdroje napájející silovou část a nakonec zdroje napájející logickou část zařízení. Dosud známá zapojení ovládání zdrojové soustavy používají, jako primární zdroje napětí pro napájení logicky ovládání, zdroje realizované transformátorem s usměrňovačem. Nevýhodou tohoto zapojení jsou Velké rozměry, materiálové náklady a vyšší pracnost realizace primárního zdroje pro napájení logiky ovládání zdrojové soustavy.Complex electronic devices, which contain a power part, eg servo amplifiers, require to be switched on or off when switched on. switch off a certain switch-on sequence respectively. switching off individual sources. As a rule, due to possible mechanical shocks, it is required that the power section power supply is enabled only when the power supply for the logical part of the device is turned on. Similarly, when the device is turned off, it is required to first turn off the power supply to the power portion and finally the power supply to the logical portion of the device. The current power supply control circuitry uses, as the primary power supply for logically control, the transformer-rectifier power supplies. The disadvantage of this connection is the large size, material costs and higher laboriousness of the realization of the primary power supply for the power supply control logic.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojeni beztransformátorového ovládání pulsní zdrojové soustavy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ovládací svorka je spojena se vstupem nízkopříkonového tvarovače. Výstup nizkopříkonového tvarovače je spojen s hodinovým vstupem nízkopříkonového klopného obvodu a vypínacím vstupem logiky ovládání, dále, že výstup nízkopříkonového klopného obvodu je spojen se vstupem prvního nízkopříkonového spínače. Výstup prvního nízkopříkonového spínače je spojen se zapínací svorkou zdroje první hladiny. Svorka nízkovýkonového zdroje první hladiny je spojena s napájecími vstupy nízkopříkonového tvarovače, nízkopříkonového klopného obvodu a prvního nízkopříkonového spínače. Svorky nízkovýkonových zdrojů druhé až n-té hladiny jsou spojeny s napájecími vstupy druhého až n-tého nízkopříkonového spínače. Svorka první hladiny je spojena s vyhodnocovacím vstupem první hladiny logiky ovládání a zároveň s napájecím vstupem logiky ovládání. Svorka druhé až n-té hladiny je spojena s vyhodnocovacím vstupem druhé až n-té hladiny logiky ovládáni.These disadvantages are eliminated by the connection of the transformerless control of the pulse power supply system according to the invention, which is based on the fact that the control terminal is connected to the input of the low-power former. The low-power flipper output is coupled to the low-input flip-flop clock input and the control logic trip input, and the low-power flip-flop output is coupled to the first low-power switch input. The output of the first low-power switch is connected to the first level power supply terminal. The first level low power source terminal is coupled to the power inputs of the low power former, the low power flip-flop, and the first low power switch. The terminals of the second to n-th low power sources are connected to the power inputs of the second to n-th low power switch. The first level terminal is connected to the evaluation input of the first control logic level as well as to the control logic power input. The second to nth level terminal is coupled to the evaluation input of the second to nth level control logic.

První až n-tý zapínací výstup logiky ovládání je spojen se vstupy druhého až n-tého nízkopříkonového spínače, výstupy druhého až n-tého nízkopříkonového spínače jsou spojeny se zapínací svorkou zdrojů druhé až n-té hladiny. Vypínací výstup logiky ovládání je spojen s nulovacím vstupem nízkopříkonového klopného obvodu.The first to nth switching output of the control logic is coupled to the inputs of the second to the nth low power switch, the outputs of the second to the nth low power switch are coupled to the switching terminal of the second to nth level power supplies. The control logic trip output is coupled to the low input flip-flop reset input.

Použitím nízkopříkonových logických obvodu CMOS odpadá realizace primárního zdroje pro napájení logiky ovládání zdrojové soustavy. Logika ovládání zdrojové soustavy je napájena přímo z první hladiny po jejím naběhnutí. K napájení nízkopříkonových logických obvodů a spínačů je využito nízkovýkonových svorek pulsnícn zdrojů jednotlivých hladin. Napětí na nízkovýkonových svorkách je přítomno po připojení fáze hlavním spínačem zařízení.The use of low-power CMOS logic circuits eliminates the realization of the primary power supply for supplying the power supply control logic. The power supply control logic is fed directly from the first level after it is powered up. Low-power terminals of pulse sources of individual levels are used to supply low-power logic circuits and switches. The voltage at the low power terminals is present after the phase is connected by the main switch of the device.

Na výkrese je příklad zapojení beztransformátorového ovládání pulsní zdrojové soustavy, podle vynálezu. Je zde naznačeno propojení jednotlivých bloků, přičemž ovládací svorka 100 je spojena se vstupem 11 nízkopříkonového tvarovače 2· Výstup 13 nízkopříkonového tvarovače 11 je spojen s hodinovým vstupem 21 nízkopříkonového klopného obvodu 2 ^a vypínacím vstupem 32 logiky 2 ovládání. Výstup 24 nízkopříkonového klopného obvodu 2 j^e spojen se vstupem 411 prvního nízkopříkonového spínače 42· Výstup 413 prvního nízkopříkonového spínače 41 je spojen se zapínací svorkou 301 zdroje první hladiny. Svorka 101 nízkovýkonového zdroje první hladiny je spojena s napájecím vstupem 12 nízkopříkonového tvarovače 2» dále s napájecím vstupem 23 nizkopříkonového klopného obvodu 2 ^{a 8} napájecím vstupem 412 prvního nízkopříkonového spínače 41. Svorky 102 až 10η nízkovýkonových zdrojů druhé až n-té hladiny jsou spojeny s napájecími vstupy 422 až 4n2 druhého až n-tého nízkopříkonového spínače 42 až 4n. Svorka 201 první hladiny je spojena s vyhodnocovacím vstupem 311 první hladiny logiky 2 ovládání a zároveň 9 napájecím vstupem 30 logiky 2 ovládání. Svorka druhé až n-té hladiny 202 až 20n je spojena s druhým až n-tým vyhodnocovacím vstupem 312 až 31n logiky 2 ovládání. První až n-tý zapínací výstup 321 až 32n logiky 2 ovládání je spojen se vstupy 421 až 4nl druhého až n-tého nízkopříkonového spínače 42 až 4n. Výstupy 423 až 4n3 druhého až n-tého nízkopříkonového spínače 42 až 4n jsou spojeny se zapínací svorkou 302 až 3On druhé až n-té hladiny. Vypínací výstup 31 logiky 2 ovládání je spojen s nulovacím vstupem 22 nízkopřlkonového klopného obvodu 2·In the drawing, there is an example of wiring of transformerless control of a pulse source system according to the invention. The interconnection of the individual blocks is indicated here, the control terminal 100 being connected to the input 11 of the low power shaper 2. The output 13 of the low power shaper 11 is connected to the clock input 21 of the low power flip-flop 2 ^and trip input 32 of the control logic 2. The output 24 of low power flip-flop 2 ^e j connected to the input 411 the first low power switch 42 · 413 output the first low power switch 41 is connected to the switching terminal 301 of the first power level. The low level power supply terminal 101 is coupled to the power input 12 of the low power former 2 and further to the power input 23 of the low power flip-flop 2 ^{and 8 through the} power input 412 of the first low power switch 41. power inputs 422 to 4n2 of the second to n-th low power switch 42 to 4n. The first level terminal 201 is coupled to the first level logic 2 evaluation input 311 and at the same time 9 to the control logic 2 power input 30. The second to nth level terminal 202 to 20n is coupled to the second to nth evaluation input 312 to 31n of the control logic 2. The first to n-th switch-on output 321 to 32n of the control logic 2 is coupled to inputs 421 to 4nl of the second to n-th low power switch 42 to 4n. The outputs 423-4n3 of the second to nth low power switch 42-4n are connected to the second to nth level switching terminal 302-300n. The control logic 2 trip output 31 is coupled to the low input flip-flop 2 reset input 22.

Funkce zapojení podle bodu 1 je následující: Předpokládejme, že po zapnutí hlavního spínače zařízení je na svorkách 101 až 10η nízkovýkonových zdrojů napětí. Změna logické .úrovně na ovládací svorce 100 se přenese na vstup 11 nízkopřikonového tvarovače 2· Z výstupu 13 nízkopřikonového tvarovače 2 ^se změna úrovně přenese na hodinový vstup 21 nízkopříkonového klopného obvodu 2· Změna logické úrovně se z výstupu 24 nízkopřikonového klopného obvodu 2 přenese na vstup 411 prvního nízkopřikonového spínače 41. Z výstupu 413 prvního nízkopříkonového spínače 41 se přenese zapinací úroveň přes zapínací svorku zdroje první hladiny 301 ke zdroji první hladiny. Napětí první hladiny se přes svorku první hladiny 201 objeví na vyhodnocovací svorce 311 první hladiny a zároveň přes napájecí vstup 30 logiky 2 ovládáni napájí logiku 2 ovládání. Je-li úroveň napětí první hladiny správná, dochází přes první spínací vstup 321 logiky 2 ovládání a vstup 421 druhého nízkopřikonového spínače 42 k jeho sepnutí a tím k přenesení spínací úrovně z výstupu 423 druhého nízkopřikonového spínače 42 na zapínací svorku 302 zdroje druhé hladiny. Po vyhodnocení správné úrovně napětí druhé hladiny dojde, shodně jak bylo popsáno výše, k zapnutí zdroje třetí hladiny. Nabíhání zdrojové soustavy se ukončí, za předpokladu, že je první až n-1 hladina v pořádku, po zapnutí n-té hladiny pomocí n-tého nízkopřikonového spínače 4n. Vypnutí zdrojové soustavy se provádí opět změnou logické úrovně na ovládací svorce 100. Tato změna se přes nízkopříkonový tvarovač 2 přenese na vypínací vstup 32 logiky 3 ovládání. Zdroje jednotlivých hladin se vypínají pomocí nízkopříkonových spínačů 4n až 42. Jakmile napětí druhé hladiny klesne pod hlídanou úroveň, dochází přes vypínací výstup 31 logiky 3 ovládání a nulovací vstup 22 nízkopříkonového klopného obvodu 2 A jeho překlopení, tím se pomocí prvního spínače 41 vypne zdroj první hladiny a ovládání je ve výchozím stavu. V případě že zdroje jednotlivých hladin nemají vyvedeny svorky 101 až 10η nízkovýkonového zdroje je možné tyto svorky spojit a napájet nízkopřikonové obvody z jiného zdroje např. bateriového článku, který se po naběhnutí zdrojově soustavy odbíjí.The function of wiring according to point 1 is as follows: Suppose that after switching on the main switch of the device, there are low power sources on terminals 101 to 10η. The change of the logic level at the control terminal 100 is transferred to the input 11 of the low-power flipper 2 · From the output 13 of the low-power shaper 2 ^the level change is transmitted to the clock input 21 of the low-power flip 411 of the first low-power switch 41. From the output 413 of the first low-power switch 41, the switch-on level is transmitted via the switch-on terminal of the first level source 301 to the first level source. The first level voltage is applied to the first level evaluation terminal 311 via the first level terminal 201 and at the same time, via the control input logic input 30, it supplies the control logic 2. If the first level voltage level is correct, the first low level switch 42 input 421 is energized via the first control input 321 of the control logic 2 and the input 421 of the second low level switch 42 to transfer the switching level from output 423 of the second low level switch 42. After evaluating the correct voltage level of the second level, the third level source is switched on as described above. The charging of the power supply system is terminated, provided that the first to n-1 level is in order, after switching on the n-th level with the n-th low-level switch 4n. The source system is switched off again by changing the logic level at the control terminal 100. This change is transmitted to the trip input 32 of the control logic 3 via the low-power former 2. Sources of individual levels are switched off by low-power switches 4n to 42. When the voltage of the second level drops below the monitored level, the switching output 31 of the control logic 3 and the reset input 22 of the low-power flip-flop 2A flips over. level and control is in the default state. In case the power supply of the individual levels does not have terminals 101 to 10η of the low-power source, it is possible to connect these terminals and supply the low-power circuits from another source, eg a battery cell, which is charged after starting the power system.

Zapojení beztransformátorového ovládání pulsní zdrojové soustavy je možné použit tam kde je správná funkce silové části zařízení podmíněna připojením logické ovládací části na požadované napájecí napětí. To je např. u mechanických grafických strojů, u obráběcích strojů, manipulátorů atd.Connection of transformerless control of the pulse source system can be used where the correct function of the power part of the device is conditioned by connecting the logical control part to the required supply voltage. This is the case, for example, in mechanical graphic machines, machine tools, manipulators, etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Wiring for transformerless control of a pulse source system consisting of a low-power shaping circuit, a low-tilt flip-flop, low-power switches and control logic, characterized in that the control terminal (100) is coupled to the low-taperformer (1) input (11), output (13). ) the low-pitch flip-flop (1) is connected to the clock input (21) of the low-pitch flip-flop (2) and simultaneously with the trip input (32) of the control logic (3); ) a first low-power switch (41), the output (413) of the first low-power switch (41) is connected to the first level power supply terminal (301), the first-level low power source terminal (101) is connected to the power inputs (12, 23, 412) a low-tilt former (1), a low-tilt flip-flop (2) and a first low-tilt switch (41), p wherein the terminals of the second to n-th low level power supplies (102 to 10η) are connected to the power inputs (422 to 4n2) of the second to n-th low-power switch (42 to 4n), the first level terminal (201) is connected to the evaluation input ( 311) of the first control logic level (3) and simultaneously with the power input (30) of the control logic (3) the second to n th level terminal (202 to 20n) is coupled to the second to n th level evaluation input (312 to 31n) control logic (3), the first to n-th switch-on output (321 to 32n) of the control logic (3) is coupled to the inputs (421 to 4nl) of the second to n-th low switch (42 to 4n), while output (423 to 4n3) of the second to n-th low-pass switch (42 to 4n) is connected to the second to n-th level (302 to 30n) switching terminal, and the trip logic output (31) of the control logic (3) is connected to the reset input (22) a low-tilt flip-flop (2).