Стабилизированный блок питания для выдачи внутренних номиналов питания устройств связи, преимущественно для телефонных станций Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

выводу, причем третья пара замыкающих контактов первого реле с одной стороны через замыкающие контакты второго реле присоединена к одному из выходных выводов, а с другой стороны - к третьему входу узла, причем обмотки первого реле через силовую цепь транзистора подключены к первым выходным выводам узла, обмотки второго реле - к одним из выходов узла индикации состояния преобразовательной ступени, а управляющий вход транзистора через резистивный делитель напряжения связан с третьим и четвертым входами узла соответственно, кроме того, один из замыкающих контактов второго реле через резистор связан с седьмым входным выводом, шестой входной вывод подключен к одному из концов резистора, связанного, в свою очередь, с базой транзистора, а другой конец резистора присоединен соответствующему второму замыкающему контакту второго реле.

3. Блок по п. 1, отличающийся тем, что узел внутреннего контроля и переключения содержит светодиод первого оптрона, резистор подсоединенный к одним

из входных выводов, а транзистор этого оптрона подключен коллектором к выводу для подсоединения источника опорного напряжения, а эмиттером через резистор к одному из трех других входов узла, остальные два входа присоединены к светодиоду второго оптрона, силовая цепь транзистора которого, зашунтированная резистором и конденсатором, подсоединена к выходам узла.

4. Блок по п. 1, отличающийся тем, что узел индикации состояния преобразовательной ступени выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных первого реле этого узла, резистора и первого светодиода, крайние точки которой подключены к одним из выходных выводов преобразовательной ступени, другие выходные выводы которой подключены к цепочке из последовательно соединенных второго светодиода узла, резистора и обмотки второго реле узла, при этом другие выходы узла, служащие для присоединения к узлу аварийной сигнализаu iH, подключены к соответствующим контактам первого и второго узла.

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ ВЬЩАЧИ ВНУТРЕННИХ НОМИНАЛОВ ПИТАНИЯ УСТРОЙСТВ СВЯЗИ, преимущественно для телефонных станций, содержащий несколько преобразовательных ступеней, каждая из которых состоит из узла включения преобразовательной ступени, входного фильтра, подключенного ко входу регулируемого преобразователя напряжения, выход которого подсоединен через выходной фильтр к .выходным выводам, одни из которых подсоединены ко входам узла индикации состояния преобразовательной ступени, связанного своими выходами со входами узла включения преобразовательной ступени, а также ко входу регулятора напряжения, выход которого связан с управляющим узлом, подсоединенным ко входу регулируемого преобразователя напряжения, и узел защиты от перегрузок, отличающийся тем, что, с целью улучшения зксплуатационных характеристик, в каждую из преобразовательных ступеней введен узел внутреннего контроля и переключения, подсоединенный одними из своих вхо.дов к выходам регулируемого преобразователя напряжения, другими входами к соответствующим выходам регулятора напряжения, а выходами - ко входам управляющего узла, при этом первые два входа узла включения преобразовательной ступени служат для подключения питания, третий вход служит для связи с выводом для подключения к выводу питания преобразующего узла включения предыдущей преобразовательной ступени, четвертый вход СО для подключения к дистанционному выключателю, пятый вход для связи с одним из первых входных выводов, а шестой и седьмой входы - для самоблокировки преобразовательной ступени, при этом первые два выхода о указанного узла подсоединены ко 00 входам входного фильтра, а третий выход подключен к выводу запрета о со управляющего узла. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что узел включения преобразовательной ступени содержит первое и второе реле, первая пара размыкак)щих контактов первого из которых с одной стороны подключена к конденсатору, параллельно подсоединенному к первым двум выходам упомянутого узла, один из которых через резистор, зашунтированный замыкающей второй парой контактов первого реле, связан с первым из входных выводов, а с другой стороны подключена к тр етьему выходному

1

Изобретение относится к стабилизиррванному блоку питания для выдачи внутренних номиналов питания устройств связи, преимущественно для телефонных станций.

В больших установках связи, например в электронных телефонных станциях, необходимы несколько блоков преобразователей напряжения. Внутренние номиналы питания телефонных станций, в особенности электронных программных телефонных станций, обычно получаются с помощью аккумуляторных батарей или заменителей батарей с применением ступени преобразования напряжения. Когда для работы станции необходимы несколько ттреобразователей напряжения, при включении станции преобразователи напряжения должны включаться не однопременно.

Чтобы обеспечить безотказную непрерывную работу установок связи, в частности телефонных станций, блоки установки, отказ которых вызывает отказ системы, снабжают параллельно включенным резервным блоком. Поскольку при этом выходы блоков питания .разделяются последовательно включенными диодами, то недостатком решения является значительная потеря мощности в диодах.

Известен стабилизированный преобразователь постоянного нагфяжения, содержащий входную, управляющую, преобразовательную, регулирующую (Напряжение и выходную ступени. Этот преобразователь напряже}1ия имеет сложное построение, не обеспечивает последовательного включения номиналов напряжений и не обеспечивает

возможности контроля, т.е. обладает низкими эксплуатационными характеристиками.

Наиболее близким к изобретению является стабилизированный блок пита ния для выдачи внутренних номиналов питания устройств связи, преимущественно для телефонных станций, содержащий несколько преобразовательных ступеней, каждая из которых состоит из узла включения преобразовательной ступени, входного фильтра, подключенного ко входу регулируемого преобразователя напряже-. ния, выход которого подсоединен через выходной фильтр к выходным выводам, одни из которых подсоединены ко входам узла индикации состояния преобразовательной ступени, связанного своими выходами со входами блока включения преобразовательной ступени, а также к выходу регулятора напряжения, выход которого связан с управляющим узлЬм, подсоединенным ко входу регулируемого преобразователя напряжения, узел защиты от перегрузок C2J.

Однако устройство обладает низким качеством эксплуатационных характеристик.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик за счет обеспечения возможности последовательного включения номиналов питания.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный блок питания для выдачи внутренних номиналов питания устройств связи, преимущественно для телефонных стан- ций, -содержащий несколько преобразовательных ступеней, каждая из которых состоит из узла включения преобразовательной ступени входного фильтра, подключенного ко входу регулируемого преобразователя напряжения, выход которого подсоединен чере выходной фильтр к выходным выводам, одни из которых подсоединены ко входам узла индикации состояния преобразовательной ступени, связанного своими выходами со входами узла включения преобразовательной ступени а также со входом регулятора напряжения, выход которого связан с уп1равляющим узлом, подсоединенным ко входу регулируемого преобразователя напряжения и узел защиты от перегрузок, в каждую из преобразовательных ступеней введен узел внутреннего контроля и переключения, подсоединенный одними из своих входов к выходам регулируемого преобразователя напряжния, другими входами - к соответствующим выходам регулятора напряжения, а выходами - к входам управляющего узла, при этом первые два входа узла включения преобразовательной ступени служат для подключения питания, третий вход служит для связи с выводом для подключения к выводу питания преобразующего узла включения предыдущей преобразовательной ступени, четвертый вход - для подключения к дистанционному выключателю, пятый вход - для связи с одним из первых входных выводов, а шестой и седьмой входы - для самоблокировки преобразовательной ступени, при этом первые два выходы указанного узла подсоединены ко входам входного фильтра, а третий выход подключен к выходу запрета управляющего узла.

При этом, узел включения преобразовательной ступени может содержать первое и второе реле, размыкающая первая пара контактов первого из которых с одной стороны подключена к конденсатору, параллельно подсоединенному к первым двум выходам упомянутого узла, один из которых через резистор, зашунтированный второй парой замыкающих контактов первого реле, связан с первым из входных выводов, а с другой стороны подключена к третьему выходному выводу, причем третья пара замыкающих контактов первого реле с одной стороны через замыкающие контакты второго реле присоединена к одному ИЗ выходных выводов, а с другой стороны - к третьему входу узла, причем обмотки первого реле через силовую цепь транзистора подключены к первым выходным выводам узла, обмоки второго реле - к одним из выходов узла индикации состояния преоб.разовательной ступени, а управляющий вход транзистора через резистивный делитель напряжения связан с третьим и четвертым входами узла соответственно, кроме того, один из замыкающих контактов второго реле через резистор связан с седьмым входным выводом, шестой входной вывод (подключен к одному из концов pesifтора, связанного, в свою очередь, с базой транзистора, а другой конец резистора присоединен к соответству щему второму замыкающему контакту второго реле. I Кроме того, в устройстве узел внутреннего контроля и переключения может содержать светодиод первого оптрона, через резистор подсоединенный к одним из входных выводов, а транзистор этого оптрона подключен коллектором к выводу для подсоединения источника опорного напряжения, а эмиттером через резистор к одному из трех других входов узла, остальные два входа подсоединены к светодиоду оптрона, силовая цепь транзистора которого, зашунтированиая резистором и конденсатором, подсоединена к выходам узла. Кроме того, узел индикации состоя ния преобразовательной ступени выпол нен в виде цепочки из последовательно соединенных первого реле этого узла, резистора и первого светодиода крайние, точки которой подключены к одним из выходных выводов преобразовательной ступени, другие выходные выводы которой подключены к цепочке из последовательно соединен. ных второго светодиода узла, резисто ра и обмотки второго реле блока, подключенной к одним из выходов узла, при этом другие выходы узла, служащие для присоединения к узлу аварийной сигнализации, подключены к соответствующим контактам первого и второго реле узла. На фиг. 1 показана блок-схема стабилизированного блока питания для вьщачи внутренних номиналов пита ния устройства связи, преимущественно для телефонных станций-, на фиг. 2 .схема узла включения преобразовательной ступени; на фиг. 3 - то же, внутреннего контроля и переключения на фиг. 4 - то же, схема узла индикации состояния преобразовательной ступени. , Устройство содержит входной фильтр 15 подключенный ко входу регулируемого преобразователя напряжения 2, подсоединенного к выходному фильтру 3 (фиг. 1). Входы регулируемого преобразователя напряжения 2 подключены к управляющему узлу 4.1, имеющему входы 4 . 2, 4.3, 4.4, связанно в свою очередь, с регулятором напря06жения 5, а также с узлом защиты от перегрузок 6. Устройство имеет также узел включения преобразовательной ступени 7.1, имеющий входы 7.2, 7.8, 7.12, 7.13 и входы 7.9-7.11, узел внутреннего контроля и переключения 8.1 со входами 8.2-8.6 для контроля одного или нескольких выходных напряжений, а также узел индикации состояния преобразовательной ступени 9.1, имеющий входы 9.29.5 и входы 9.6-9.9 для визуальной и электрической сигнализации. Один из первых двух входов 7.2 узла 7.1 подключен к одному из выводов источника питания, второй вход 7.3 ко второму выводу источника питания, третий вход 7.4 служит для связи с выводом для подключения к- выводу питания преобразующего узла включе,ния предыдущей преобразовательной ступени, четвертый вход 7.5 служит для подключения к дистанционному выключателю, а шестой 7.7 и седьмой 7.8 входы - для самоблокировки преобразовательной ступени. Если имеются несколько включенных в цепочку состоящих из одинаковых блоков телефонных станций, то шестой и седьмой входы (7.7 и 7.8) узла 7.1 соединены друг с другом. Это соединение обеспечивает самостоятельное включение первого звена цепочки и предотвращает полное рассыпание цепочки при отключении предыдущего участка. Первые два выхода 7.9 и 7.10 узла7.1 подключены ко входам входного фильтра 1, а третий выход 7.11 подключен ко входу 4.4 запрета управляющего узла 4.1. Управляющий узел 4.1 соединен с регулируемым преобразователем 2, а также с узлом защиты от перегрузки 6. На два входа 4.2, А.З управляющего узла 4 подключены выходы узла внутреннего контроля и переключения 8.1, одни из входов которого 8.2 и 8.3 соединены с выходами регулируемого преобразователя напряжения 2, а другие три входа 8.4, 8.5, 8.6 соединены с соответствующими выходами регулятора напряжения 5, выход которого подключен непосредственно к управляющему узлу 4.1, а вход к одному из выходов выходного фильтра 3. Блок защиты от перегрузок соединен с одним из выходов регулируемого преобразователя 2. ходы узла 9.1 индикации состояния реобразовательной ступени соединены с выходами преобразовательной ступени, один из выходов узла 9.1 подсоединены к узлу 7.1, а другие служат для подключения к узлу аварийной сигнализации 10. На фиг. 2 форма исполнения узла включения преобразовательно ступени 7.1, который имеет последовательно включенный с первым входом 7.2 предохранитель 11 и резистор 12 который соединен с первьм выходом узла 7.9. Первая пара размыкающих контактов о первого реле 13 подключена к конденсатору 14, подключенном параллельно выходным выводам узла, и к третьему выходу узла 7.11. Втора замыкающая пара контактов Ъ первог реле 13 подключена к резистору 12, третья пара замыкающих контактов с реле 13 через замыкающую пару контак тов d второго реле 15 подключена к резистору 12 и конденсатору 14. К одному концу обмотки первого реле 13 подключен один из замыкающих контактов о1 ре.е 15, связанный через последовательно включенные резисторы 16 и 17 с четвертым входом 7.5. Второй конец обмотки первого реле 13 подключен к коллектору транзисто ра 18, эмиттер которого соединен со вторым входом 7.3 узла, а база через резистор 17 соединена с входом 7.5. узла. Цепь эмиттер-база транзистора 18 содержит потенциометр 19. Резистор 16 через последователь но соединенный с ним резистор 17 связан с четвертым входным выводом, соединенным через диод 20 с пятым входным выводом 7.6. Общая точка соединения замыкающих контактов третьей пары контактов с реле 13 и замыкающих контактов d второго реле через резистор 21 подсоединена ко входу 7.8. На фиг. 3 приведена схема узла внутреннего контроля и переключения 8.1, которая содержит светодиод пер вого оптрона 22, через резистор 23 подсоединенный к одним из входных в водов 8.2 и 8.3, а транзистор этого оптрона подключен коллектором к выводу для подсоединения источника опорного напряжения эмиттером - через резистор 24 к одному из трех входов 8.6 узла, в то время как остальные два других входа 8.4 и 8.5 присоединены к светодиоду вто рого оптрона 25, силовая цепь транзистора которого, зашунтированная резистором 26 и конденсатором 27, подсоединена к выходам узла 8,7 и 8,8. На фиг. Ч представлена схема узла индикации состояния преобразовательной ступени, которая содержит цепочку из последовательно соединенных первого реле 28 этого узла, резистора 29 и первого светодиода 30, крайние точки которой подключены к одним из выходных выводов преобразовательной ступени 9.2 и 9.3,другие выходные выводы которой 9.4 и 9.5 подключены к цепочке из последовательно соединенных второго светодиода 31 узла, резистора 32 и обмотки второго реле 33 узла, при этом выходы узла 9.6 и 9.7, служащие для присоединения к узлу аварийной сигнализации 10, подключены к соответствующим контактам первого и второго реле этого узла, а обмотка первого реле 28 подключена к выходам 9.8, 9.9. Входное первичное напряжение по- является на первом входе 7.2 и втором входе 7.3, Конденсатор 14 больщой емкости заряжается через резистор 12. Транзистор 18 находится в режиме проводимости, и первое реле 13 через размыкающийся контакт а, а также через выход 7.11 выдает сигнал запрета на управляющий узел 4.1, чем запрещается передача энергии. Когда конденсатор 14 зарядится примерно до 85% номинального значения входного напряжения, срабатывает первое реле 13, и резистор 12 замыкается накоротко замыкающей парой контактов Ь. Размыкающая пара контактов а реле. 13 размыкается, и на выходе 7.11 npe-i кращается сигнал запрета. На выходе преобразователя напряжения появляется напряжение. Второе реле 15 срабатывает от появляющегося на выходах 7.12 и 7.13 узла индикации 9.1, На входе 7.8 узла появляется проходящее через резистор 21 положительное напряжение, которое также появляется на входе 7.3. Так как вход 7.3 подключен на вход 7.5 следу ощего в цепочке преобразователя напряжения, заряжается конденсатор 14 следующего звена цепочки. Когда конденсатор 14 заряжается примерно до 80Z номинальной величины входного напряжения, после открывания транзистора 18 также проходит описанный процесс, и распространяется постепенно- по всей цепочке входа 7,7 и 7,8 первого звена отдельных участков цепочки 9 соединены друг с другом. Посте срабатывания второго реле 15 этот преобразователь напряжения становится на самоподхват. Выключение производится дистанционным выключателем таким образом, что вход 7.5 на короткое время соединяется со входом 7.3. Включение и выключение всех блоков питания может производиться с помощью дистанционного выключателя лишь таким образом, что в ключается первое звено каждого учас ка отдельно или одновременно. Если при выключении используется только один единственный дистанционный выключатель, то провод дистанционного выключателя в первом звене первого участка подключается ко входу 7.5, а в первом звене последующих участков подключается на входы 7,6, которые позволяют взаимную развязку посредством диодов 20. Внутри участ ков входы 7.7 и 7.8 звеньев соединяться не должны, таким образом эти звенья на самоподхват не становятся. Для включения и выключения с помощью дистанционного выключателя используется выключатель со средним положением. При постепенном выключении используются несколько подобных выключателей. Процесс вклю чения и выключения может также вызываться сигналом с автоматически устанавливаемой его длительностью. Изобретение может быть с выгодой использовано, если в режиме работы без контроля появляюЕееся на входе 7.2 и входе 7.3 первичное нап жение получено от преобразователя переменного напряжения в постоянное из сетевого напряжения, и нет буфер ного аккумулятора, а также если хот .и есть буферный аккумулятор, но сетевое напряжение длительно отсутств ет. При попадании сетевого напряжения пропадает первичное напряжени на входах 7,2 и 7,3 и в результате пропадают также вторичные напряжени После появления сетевого напряжения вновь появляется первичное напряжение на входе 7.2 и входе 7.3. По уже упомянутым причинам требуется, чтобы исключение системы происходило в заданной последовательности, т.е. последовательной цепочкой, как при нормальном включении. Эта задача может быть решена изобретением, так как при пропадании напряжения 0 отпадают контакты как первого реле 13, так и второго реле 15, Когда вновь появляется-напряжение на первом 7,2 и втором 7.3 входах, процесс идет аналогично описанному. При дистанционном включении сигнал дистанционною включения должен появиться на входе 7.5 первого звена цепи. Если дистанционное включение не применяется, то вход 7.5 должен быть непосредственно соединен с первым входом 7.2. Задачей блока контроля и переключения 8.1 является обеспечение работы дублирующего блока под напряжением в зависимости от всех выходных напряжений. При повреждении работающего устройства уменьшается напряжение на находящемся в преобразователе 2 буферном конденсаторе ниже допустимого значения, что чувствует работающий в качестве дублирующего узла преобразователь напряжения, и нагрузка постепенно без переходных процессов переходит на дублирующий преобразователь напряжения. Выходы преобразователя напряжения в общем случае нагружены неравномерно. Управляющий узел 4,1 и регулятор напряжения 5 прямо соединены с выходом с максимальной нагрузкой. Если этот выход становится дефектным, то дублирующий узел под напряжением включается частью схемы, состоящей из элемента 25, конденсатора 27 и резистора 26, что происходит следующим образом. Напряжение преобразователя напряжения, используемого в качестве дублирующего узла под напряжением, должно быть выставлено ниже, а именно, примерно на 100 мВ, чем напряжение .. правильно работающего преобразователя напряжения. При такой выставке включенный параллельно работающему преобразователю дублирующий узел под. напряжением не вьщает никакого выхода, так как приходящий из регулятора напряжения 5 сигнал вызывает рротекание тока через диод элемента 25, за счет чего транзистор оказывается открытым. Работа управляющего узла 4,1 запрещается этим транзистором, так что работающий в коммутаторном режиме выходной транзистор известного регулируемого преобразователя остается в запертом состояНИИ. Если выходное напряжение рабо11тающего преобразователя напряжения постепенно исчезает, также постепен но прекращается протекающий через диод элемента 25 ток, транзистор его закрывается и в результате этог прекращается зал т управляющего узла 4.1, и дублирующий узел под напряжением постепенно берет на себ ;зыдачу выходного напряжения. Схема задержки, состоящая из конденсатора 27 и резистора 26, применяется для предотвращения случайного переключения, вызванного шумами. Под влиянием двух напряжений пре образователя напряжения, например под влиянием протекающего по диоду входом 8.2 и 8.3 первого оптоэлектронного элемента 22 тока, открывается его транзистор. Этот процесс чувствует регулятор напряжения 5, и под действием опорного напряжения Uc регулятор напряжения 5 управляется так, что прекращается один из сигналов запрета. Если на выходе рабочего источник питания пропадает напряжение, запирается элемент 22. Это чувствует регулятор напряжения 5, который запрещает работу рабочего источника и нагрузку постепенно берет на себя включенный параллельно дублирующий блок под напряжением. Когда блок питания работает исправно, светодиоды 31 и 30 светятся, и реле 28 и 33 остаются запитан ными. Включенные последовательноконтакты ,е реле 28 и 33 сигнал зируют в. центральную схему аварийной сигнализации 10, что блок питания работает исправно. Если блок питания имеет еще другие вторичные выходы, то должны быть включены доп нительные последовательно включенны светодиоды, резисторы и обмотки рел на эти выходы. Контакты этих реле должны быть включены последовательн контактам f , . Когда одно из напряжений пропадает, то погаснет подключенный на этот выход светодиод, реле обесточивается и работающ центральная схема аварийной сигнализации выдает аварийный сигнал. 0 Это ставит в известность об аварии обслуживаю1(1ий персонал. Погасший све тодиод показывает вышедший из строя блок питания визуальным сигналом, и дефект может быть устранен заменой дефектного узла. Если дефектный блок питания является первым звеном цепочки и не имеет находящегося под напряжением дублирующего узла, то выключаются и другие блоки питания этого участка цепочки после распитки встроенного в узел последовательного включения в цепочку второго реле 15. Если первое звено участка цепочки имеет дублирующий блок под напряжением, но произошло короткое замыкание в подключенной линии питания, то дублирующий блок также не может быть включен в работу, и этот участок йепочки и в этом случае выключается. Преимущество изобретения состоит в том, что обеспечивается включение преобразователя напряжения, выдающего внутренние напряжения в заданной последовательности. Узел последовательного включения преобразовательной ступени позволяет дистанционно включать и вг51ключать блок преобразователя напряжения. Е|це одно преимущество состоит в том, что преобразователь напряжения снабжен дублирующим блоком, запитанным напряжением, так что при отказе он сразу без прерывания питающего тока включается в работу. Дублирующий блок питания без включения каких-либо дополнительных элементов просто параллельно подключен на выходы основного блока питания. С помощью данного технического решения могут контролироваться все выходы блока питания, выдающего несколько напряжений, и при пропадании какоголибо напряжения может быть произведено переключение. Узел индикации состояния преобразовательной ступени имеет простое построение и не требует высококвалифицированного обслуживающего персонала, и с помощью этой схемы можно быстрее найти дсфектньй узел и выключить его или заменить.