About LRIG Presentation at LRIG Philadelphia October 2015Andy Zaayenga
The document summarizes the history and mission of LRIG, a not-for-profit professional society focused on laboratory automation in life sciences. It details how LRIG started in the early 1980s as a small user group and has since expanded to over 15,000 members across multiple chapters worldwide. LRIG provides a platform for scientists and engineers to share knowledge and best practices in laboratory automation through regional meetings, online resources, and professional networking.
Un sistema operativo es un software que administra los recursos de hardware de una computadora y facilita la interacción entre usuarios, programas y dispositivos. Los principales componentes de un sistema operativo incluyen el núcleo, el intérprete de comandos y el sistema de archivos. Existen diferentes tipos de sistemas operativos como de propósito general, tiempo real y multiproceso.
1. (19) BY (11) 7079
(13) U
(46) 2011.02.28
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(51) МПК (2009)
H 01S 3/09
(54) БЛОК ПИТАНИЯ
(21) Номер заявки: u 20100680
(22) 2010.07.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Авторы: Борисов Виктор Викторович;
Жуков Олег Николаевич; Михайлов
Юрий Тимофеевич; Руховец Влади-
мир Васильевич (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акцио-
нерное общество "Пеленг" (BY)
(57)
1. Блок питания, содержащий устройство сравнения, первый и второй транзисторы,
индуктивность, датчик тока, при этом первый выход устройства сравнения электрически
связан с управляющим выводом первого транзистора, второй выход устройства сравнения
электрически связан с управляющим выводом второго транзистора, первые силовые вы-
воды первого и второго транзистора и первый вывод индуктивности электрически связа-
ны между собой, вторые силовые выводы первого и второго транзистора предназначены
для подачи постоянного напряжения, первый вход устройства сравнения электрически
связан с выходом датчика тока, вход которого и второй вывод индуктивности предназна-
чены для электрической связи с нагрузкой, отличающийся тем, что содержит два постоян-
ных и переменный резисторы и конденсатор, при этом первые выводы первого и второго
постоянного резисторов и конденсатора электрически связаны между собой, второй вывод
BY7079U2011.02.28
2. BY 7079 U 2011.02.28
2
второго постоянного и первый вывод переменного резисторов электрически связаны меж-
ду собой, вторые выводы первого постоянного и переменного резисторов и конденсатора
предназначены для подачи постоянного напряжения, второй вход устройства сравнения
электрически связан с третьим выводом переменного резистора.
2. Блок питания по п. 1, отличающийся тем, что в качестве датчика тока применен
резистор.
(56)
1. http://www.farnell.com/datasheets/77082.pdf. - Adjustable-output, switch-mode current
source with synchronous rectifier. - P. 7, fig. 2b.
2. http://www.farnell.com/datasheets/77082.pdf. - Adjustable-output, switch-mode current
source with synchronous rectifier. - P. 7, fig. 2a (прототип).
Полезная модель относится к силовой электронике, в частности к источникам пита-
ния, и может быть использована для создания источников питания лазеров.
Известно зарядное устройство для аккумуляторов [1], содержащее устройство сравнения,
первый и второй транзисторы, индуктивность, датчик тока, в качестве которого использу-
ется резистор. Первый выход устройства сравнения электрически связан с управляющим
выводом первого транзистора, второй выход устройства сравнения электрически связан с
управляющим выводом второго транзистора, а вход электрически связан с выходом дат-
чика тока. Первые силовые выводы первого и второго транзисторов и первый вывод ин-
дуктивности электрически связаны между собой, вторые силовые выводы первого и
второго транзисторов предназначены для подачи напряжения питания. Второй вывод ин-
дуктивности электрически связан с первым выводом датчика тока, второй вывод которого
электрически связан с первым выводом заряжаемого аккумулятора, второй вывод которо-
го электрически связан с земляной шиной.
В связи с тем, что датчик тока находится в электрической цепи между индуктивно-
стью и заряжаемым аккумулятором, для подачи сигнала с датчика тока на вход устройства
сравнения необходимо иметь два соединительных проводника, что не всегда удобно, на-
пример, в тех случаях, когда размеры имеют существенное значение.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является блок
питания (далее - БП) [2], содержащий устройство сравнения, первый и второй транзисторы,
индуктивность, датчик тока, в качестве которого используется резистор. Первый выход
устройства сравнения электрически связан с управляющим выводом первого транзистора,
второй выход устройства сравнения электрически связан с управляющим выводом второ-
го транзистора, первые силовые выводы первого и второго транзисторов и первый вывод
индуктивности электрически связаны между собой, вторые силовые выводы первого и
второго транзисторов предназначены для подачи напряжения питания, при этом второй
вывод индуктивности электрически связан с первым выводом нагрузки, второй вывод ко-
торой электрически связан с входом датчика тока, выход которого электрически связан с
входом устройства сравнения.
В качестве датчика тока используется резистор, первый вывод которого электрически
связан с вторым выводом нагрузки, второй вывод резистора электрически связан с земля-
ной шиной.
В связи с тем, что резистор находится в электрической цепи между нагрузкой и зем-
ляной шиной, для подачи сигнала с этого резистора на вход устройства сравнения необхо-
дим только один проводник.
Однако указанный БП [2] в момент включения питания создает скачкообразное уве-
личение тока через нагрузку, что может вызвать выход нагрузки из строя.
3. BY 7079 U 2011.02.28
3
Задачей полезной модели является плавное установление тока через нагрузку при по-
даче напряжения на блок питания (включении блока питания).
Сущность полезной модели заключается в том, что блок питания, содержащий уст-
ройство сравнения, первый и второй транзисторы, индуктивность, датчик тока, при этом
первый выход устройства сравнения электрически связан с управляющим выводом первого
транзистора, второй выход устройства сравнения электрически связан с управляющим
выводом второго транзистора, первые силовые выводы первого и второго транзистора и
первый вывод индуктивности электрически связаны между собой, вторые силовые выво-
ды первого и второго транзистора предназначены для подачи постоянного напряжения,
первый вход устройства сравнения электрически связан с выходом датчика тока, вход кото-
рого и второй вывод индуктивности предназначены для электрической связи с нагрузкой,
в отличие от прототипа, содержит два постоянных и переменный резисторы и конденса-
тор, при этом первые выводы первого и второго постоянного резисторов и конденсатора
электрически связаны между собой, второй вывод второго постоянного и первый вывод
переменного резисторов электрически связаны между собой, вторые выводы первого по-
стоянного и переменного резисторов и конденсатора предназначены для подачи постоян-
ного напряжения, второй вход устройства сравнения электрически связан с третьим
выводом переменного резистора.
Возможно применение резистора в качестве датчика тока.
Введение первого постоянного резистора с наличием электрической связи между со-
бой первых выводов первого и второго постоянного резисторов и конденсатора, а также
назначение для подачи постоянного напряжения вторых выводов первого постоянного и
переменного резисторов и конденсатора позволяет ограничить ток заряда конденсатора в
момент подачи напряжения на БП и, соответственно, ограничить потребляемый ток БП в
момент его включения, и получить плавное установление напряжения на конденсаторе.
Введение второго постоянного резистора и переменного резистора и наличие электри-
ческой связи между собой второго вывода второго постоянного и первого вывода пере-
менного резисторов позволяет создать резистивный делитель напряжения, наличие
электрической связи второго входа устройства сравнения с третьим выводом переменного
резистора позволяет подать напряжение с резистивного делителя напряжения на второй
вход устройства сравнения и таким образом использовать его в устройстве сравнения в
качестве опорного сигнала сравнения для сигнала, поступающего на первый вход устрой-
ства сравнения с выхода датчика тока.
Наличие конденсатора, имеющего электрическую связь первого вывода с первыми
выводами первого и второго постоянного резисторов, наличие электрической связи между
собой второго вывода второго постоянного и первого вывода переменного резисторов, на-
значение для подачи постоянного напряжения вторых выводов первого постоянного и пе-
ременного резисторов и конденсатора позволяет из-за наличия определенной постоянной
времени заряда конденсатора получить необходимое время установления напряжения на
третьем выводе переменного резистора.
Так как напряжение, поступающее с третьего вывода переменного резистора на вто-
рой вход устройства сравнения, используется в устройстве сравнения в качестве опорного
сигнала сравнения для сигнала, поступающего на первый вход устройства сравнения с
выхода датчика тока, наличие определенной постоянной времени установления напряже-
ния на третьем выводе переменного резистора приводит к возрастанию опорного сигнала
сравнения с определенной постоянной времени вплоть до установившегося значения. Со-
ответственно, при подаче напряжения на БП (включении БП) с такой же постоянной вре-
мени установления происходит плавное возрастание тока БП через нагрузку вплоть до
установившегося значения.
Возможное применение резистора в качестве датчика тока позволяет упростить элек-
трическую схему БП.
4. BY 7079 U 2011.02.28
4
Полезная модель поясняется фигурой.
На фигуре представлена схема БП.
БП содержит устройство сравнения 1, первый 2 и второй 3 транзисторы, индуктив-
ность 4, датчик тока 5, в качестве которого применен резистор 6, конденсатор 7, первый 8
и второй 9 постоянные резисторы и переменный резистор 10. Возможно и иное выполне-
ние датчика тока 5, например, с использованием датчика Холла.
Устройство сравнения 1 выполнено на микросхемах IR2104SPBF, LM397MF и
LMC7101AIM5 и предназначено для сравнения сигнала, поступающего на первый вход
устройства сравнения, с опорным сигналом, поступающим на второй вход устройства
сравнения, и выдачи сигналов управления, поступающих на управляющие выводы перво-
го 2 и второго 3 транзисторов.
Первый 2 и второй 3 транзисторы типа IRF1104PBF используются в ключевом режиме.
В качестве индуктивности 4 использован дроссель с индуктивностью около 100 мкГн.
В качестве датчика тока 5 используется резистор 6 OAR1-R010FI, конденсатор 7 емко-
стью 0,47 мкФ использован типа 2222 780 15658. В качестве постоянных резисторов 8 и 9
использованы резисторы Р1-12-0,25-22 кОм±5 % - M-A, в качестве переменного 10 - рези-
стор 3362Р-1-103LF (10 кОм).
Первый выход устройства сравнения 1 электрически связан с управляющим выводом
первого транзистора 2, второй выход устройства сравнения 1 электрически связан с
управляющим выводом второго транзистора 3.
Первый вход устройства сравнения 1 электрически связан с выходом датчика тока 5.
Первые силовые выводы первого 2 и второго 3 транзисторов и первый вывод индук-
тивности 4 электрически связаны между собой, а вторые силовые выводы первого 2 и вто-
рого 3 транзисторов предназначены для подачи постоянного напряжения U.
Вход датчика тока 5 и второй вывод индуктивности 4 предназначены для электриче-
ской связи с нагрузкой 11, в качестве которой используется лазерный диод.
Первые выводы первого 8 и второго 9 постоянного резисторов и конденсатора 7 элек-
трически связаны между собой, второй вывод второго 9 постоянного и первый вывод пе-
ременного 10 резисторов электрически связаны между собой, вторые выводы первого 8
постоянного и переменного 10 резисторов и конденсатора 7 предназначены для подачи
постоянного напряжения U0, второй вход устройства сравнения 1 электрически связан с
третьим выводом переменного резистора 10.
БП работает следующим образом.
Рассмотрим вначале работу БП в установившемся режиме, когда напряжение на вто-
ром входе устройства сравнения 1 постоянно и определяется постоянным напряжением U0
и резистивным делителем, составленным из первого 8 и второго 9 постоянного резисторов
и переменного резистора 10.
Рассмотрим момент времени, когда поступающий с датчика тока 5 сигнал на первом
входе устройства сравнения 1 меньше сигнала на втором входе устройства сравнения 1.
В этом случае устройство сравнения 1 с первого выхода выдает сигнал на открывание
первого транзистора 2 на управляющий вывод первого транзистора 2 (второй транзистор 3
в это время закрыт, так как отсутствует сигнал на втором выходе устройства сравнения 1).
Ток от источника питания, возрастая, течет через транзистор 2, индуктивность 4, нагрузку 11
и датчик тока 5. При достижении максимального порогового значения тока, определяемого
постоянным сигналом со второго входа устройства сравнения 1, устройство сравнения 1
выдает сигнал на закрывание первого транзистора 2 на управляющий вывод первого тран-
зистора 2 и одновременно сигнал на открывание второго транзистора 3 на управляющий
вывод второго транзистора 3. Первый транзистор 2 закрывается, а второй транзистор 3
открывается. При закрывании первого транзистора 2 и открывании второго транзистора 3
индуктивность 4 поддерживает убывающий ток через нагрузку 11 и через второй транзи-
стор 3. Ток, протекающий через датчик тока 5, уменьшается, и при достижении мини-
5. BY 7079 U 2011.02.28
5
мального порогового значения тока, также определяемого постоянным сигналом со второ-
го входа устройства сравнения 1, устройство сравнения 1 подает сигнал на открывание
первого транзистора 2 на управляющий вывод первого транзистора 2 и одновременно сиг-
нал на закрывание второго транзистора 3 на управляющий вывод второго транзистора 3.
Первый транзистор 2 (второй транзистор 3 в это время закрывается) открывается, и ток от
источника питания течет, возрастая, через первый транзистор 2, индуктивность 4, нагрузку 11
и датчик тока 5. При достижении максимального порогового значения тока устройство
сравнения 1 подает сигнал на закрывание первого транзистора 2 на управляющий вывод
первого транзистора 2 и одновременно сигнал на открывание второго транзистора 3 на
управляющий вывод второго транзистора 3.
Таким образом, в установившемся режиме ток, протекающий через нагрузку 11 и датчик
тока 5, периодически с частотой около 20 кГц растет до максимального порогового значе-
ния (определяемого постоянным напряжением на втором входе устройства сравнения 1) и
спадает до минимального порогового значения (также определяемого постоянным напря-
жением на втором входе устройства сравнения 1).
Теперь рассмотрим работу БП от момента включения до установления режима работы.
В момент включения БП напряжение на втором входе устройства сравнения 1 равно
нулю, так как конденсатор 7, шунтирующий второй вход устройства сравнения 1, не заря-
жен. При подаче напряжения питания на БП происходит апериодический процесс заряда
конденсатора 7 через постоянный резистор 8, соответственно, напряжение на переменном
резисторе 10 увеличивается от нулевого значения до установившейся величины. Также
увеличивается от нулевого значения до установившейся величины сигнал, поступающий с
третьего вывода переменного резистора 10 на второй вход устройства сравнения 1. Так
как величина напряжения на втором входе устройства сравнения 1 определяет максималь-
ное и минимальное пороговые значения тока через нагрузку 11, происходит апериодиче-
ский процесс увеличения максимального и минимального порогового значения тока через
нагрузку 11 до установившихся значений. Соответственно, и ток через нагрузку 11 ведет
себя подобным образом, плавно увеличиваясь от нуля до установившихся значений.
Таким образом, обеспечивается плавное установление тока БП через нагрузку при по-
даче напряжения на блок питания (включении блока питания).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.