Резервированный стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

f

о ел

оо

4 05 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных электро-и радиотехнических устройств, устройств автоматики, вычислительной техники и т.д. Известен резервированный стабилизатор напряжения постоянного тока содержащий два канала регулирования включенные через разделительные диоды параллельно выходным клеммам, в котором каждый канал имеет последовательный регулирующий элемент, орган сравнения, дополнительный орган сравнения и узел защиты, выполненный в виде тиристора н исполнительного органа причем пара;1лельно тиристору и исполнительному органу узла защиты, включен стабилитрон }. В известном стабилизаторе не обес печивается надежное питание нескольких каналов нагрузки с гальванической развязкой их цепей. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому явЗтяется резервированный стабилизированный источник постоянного Напряжения, содержащий два идентичных канала стабилизации, подключенные через разделительные диоды к шинам питания преобразователей, узел контроля с испол нительным элементом и два преобразователя постоянного напряжения в переменное с несколькими выходными обмотками, одна из которых через однополупериодный выпрямитель подключена к выходу интегрирующей КС-цепи и входной Цепи транзисторного узла контроля, выходом через исполнитель™ ный элемент подключенного параллельно входу одного из двух каналов регулирования и входу интегрирующей КС-цепи, причем каждая из одной пары шин питания одноименнрй полярности преобразователей постоянного напряжения в переменное подключена соответственно через размыкающий и замыкающий контакты исполнительного элемента узла контроля к общей точке соединения анодов разделительных диодов каналов регулирования, а каждая из другой пары шин питания одноименной полярности преобразователей соединена с общей шиной питания каналов регулирования 2. Недостатком резервированного стабилизированного источника постоянного напряжения является снижение напряжения на нагрузках, вызывающее потерю работоспособности объекта питания, на время, необходимое для пе реключения выходного напряжения каналов стабилизации с отказавшего преобразователя на резервный и опре деляемое постоянной времени интегри рующей КС-цепи, а также временем переключения исполнительного элемен та узла защиты. Кроме того, в извес ном стабилизаторе отказ любого диода .выпрямителей приводит к отказу резервированного стабилизатора напряжения постоянного тока, что снижает его надежность, так как не обеспечивается полное резервирование. При этом отказ любого из диодов выпрямителя приводит к отказу стабилизатора данного канала и перегрузке первичного источника питания. Последнее создает .аварийную ситуацию для всех устройств, питающихся от одного первичного источника. Цель.изобретения - достижение полного резервирования простыми средствами при одновременной защите первичного источника питания от перегрузки. Поставленная цель достигается тем, что в резервированном стабилизированном источнике постоянного напряжения, содержащем по крайней мере.два идентичных канала стабилизации, каждый из которых состоит из стабилиaaTORa постоянного напряжения с последовательным регулирующим элементом, подключенного к его выходу преобраз.ователя постоянного напряжения, выход которого подключен к мостовому выпрямителю, преобразователи выполнены на отдельных трансформаторах, а вы.прямители, подключенные к их вторичным обмоткам, имеют в каждом плече мостовой схемы два псследовательно соединенных диода и подключены попарно-параллельно относительно выходных выводов. На чертеже представлена функциональная схема резервированного стабили эированн.ого источника постоянного напряжения. Устройство содержит два идентичных канала 1 и 2 стабилизации, выполненные на стабилизаторах с последовательным регулирующим элементом и преобразователях 3 и 4. Трансфор.маторы 5 и б имеют первичные обмотки 7 и 8 соответственно и выходные обмотки 9л-9,п и 10,1-10.п соответственно, к которым подк;-1юче.ны мостовые выпрямители 11.1-ll.n и 12.112.п соответственно, соеднненнне попарно-параллельно относительно выходных фильтров 13.1-13аП, к которым подключаются нагрузки 14,1-14.п В каждом плече мостовой схемы выпрямителя включены два последовательно соединенных, диода, что условно обозначено на чертеже, Устройство работает следующим образом. При включении источника работают одновременно оба канала. 1 и 2 стабилизации, причем каждый на свою нагрузку (в данном случае нагрузками являются цепи питания преобразователей 3 и 4 соответственно) и преобразователи 3 и 4 подключенные шинами питания к выходам каналов стабилизации. Напряжения с первичных обмоток 7 .и 8 трансформаторов 5 и 6 трансфор мируются в выходные обмотки 9.1,,.. 9.П и 10.1,..,10.п и подаются на выпрямители 11.1,...И,п и 12.1,-... 12.п. Выходы выпрямителей 11.1 и 12.1,...11,п и 12.п, имеющие одинаковые значения выпрямленных напряженкЛ, соединены попарно-параллельно и подключены через фильтры 13 Л г.. 13.п к нагрузкам 14,1..,,14.п. Таким образом, при нормальной работе источника питания.каждой из гальванически развязанных нагрузок, например 14.1, осуществляется от дву выпрямителей 11.1 и 12.1, включенных параллельно. Отказ внутри одного из каналов стабилизации или преобразователей ведет только к понижению выходного напряжения того преобразователя, в цепях которого произошел отказ. При этом благодаря попарно-параллельному включению выпрямителей в отличие от прототипа напряжение на нагрузках не снижается .Дс1же кратковре менно так, как второй (исправный) канал и преобразователь продолжают работать и напряжение на нагрузки подается бесперебойно с выпрямителей преобразователя работоспособного канала. Выпрямители преобразователей выполнены по мостовой схеме с двумя последовательно включенными диoдa 1и в каждом плече, вследствие чего короткое замыкание одного из диодов не приводит к отказу выпрямителя, так как выпрямление осуществляет диод, включенный последовательно с отказавшим. Обрыв же одного.из диодов приводит к отказу выпрямителя, так как его выходное напряжение уменьшается, однако благодаря попарно-параллельному включению выпрямителей напряжение на нагрузку подается с исправного выпрямителя, включенного параллель но отказавшему, т.е. любой отказ одного из диодов выпрямителей не приводит к отказу резервированного источника, что повышает надежность последнего и обеспечивает полное резервиро.зание. Таким образом, изобретение позволяет исключить снижение напряжения на нагрузке в момент переключения с отказавшего на резервный канал, благодаря чему сохраняется работоспособность объекта питания, и повысить надежность стабилизатора за счет полного резервирования.

РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ СТАБЮШЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий по крайней мере два идентичных канала стабилизации, каждый из которых состоит из стабилизатора постоянного напряжения с последовательным регулирующим элементом, подключенного к еговыходу .преобразователя постоянного напряжения, выход которого подключен к мостовому выпрямителю, отличающийся тем, что, с целью достижения полного резерви рования простьа«1и средствами при одновременной защите первичного источника питания от перегрузки, пЕ еобразователи выполнены на отдельных трансформаторах, а выпрямители, подключенные к их вторичйым обмоткам, имеют в каждом плече мостовой схемы два последовательно соединенных диода и подключены попарно-параллельно относительно вы- : ходных выводов.В