Устройство контроля и защиты многоканального блока питания Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

2.Устройство по n.t, отличающееся тем, что, с целью ускорения обнаружения неисправности а многоканальном блоке питания, в него введен узел индикации исправности блока питания, входы которого подключены к выходам источников питания многоканального блока питания

3.Устройство по П.1, о тл и чающееся тем, что, с целью обеспечения дистанционной сигнализации о неисправности многоканального блока питания, в него введен узел сигнализации, состоящий из транзистора, делителя напряжения, стабилитрона, резистора и клеммы сигнализации, при этом один вывод резистора подключен к точке соединения коллектора транзистора, отрицательного вывода стабилитрона и клеммы сигнализации, другой вывод резистора подключен к одному из входов узла автоматического возврата, а база транзистора соединена со средней точкой делителя напряжения, причём один вывод делителя напряжения подключен к второму выходу узла автоматического возврата, а другой его вывод, эмиттер транзистора и плюсовой вывод стабилитрона соединены с общей шиной.

1. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ МНОГОКАНАЛЬНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ, содержащее отключающий узел, входом. соединенный с клеммой сети переменного тока, а выходом подключенный к многоканальному блоку питания, соединенному информационными выводами по отдельности с управляющими выводами узла контроля, имеющего также выводы для подключения к сети переменного тока и к сети постоянного тока относительно общей шины, а выход которого подключен к управляющему выводу отключающего узла, отличающееся тем, что, с целью повьпиения эксплуатационной надежности, в него введены узел автоматического возврата, вспомогательный источник питания, узел защиты от бросков напряжеиия постоянного тока, первый, второй, tMfoi b,;,: третий и четвертый разделительные диоды и делитель напряжения, при этом первый выход узла автоматического возврата соединен с управляющим выводом отключающего узла, первый контактирующий элемент узла возврата включен между вспомогательным источником и клеммой сети переменного тока и первым дополнительным управляющим выводом узла контроля, второй контактирующий элемент узла возврата включен между первым выходом узла защиты от бросков напряжения и через первый и второй разделительные диоды - с силовыми ячейками многоканального блока питания, вход узла защиты от бросков напряжения подключен к клемме сети постоянного тока, его второй выход - к питающему выводу многоканального блока и через третий разделительный диод - к вспомогательному источнику, а третий выход - к управляющему входу узла возврата, питающий вывод которого подключен к СО выводу вспомогательного источника, к которому подключены также делитель напряжения и вывод для подключения со сети постоянного тока узла контроля, 00 оо средний вывод делителя напряжения ;через .четвертый разделительньй диод подключен к второму, дополнительном управлякяцему входу узла контроля.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам регулирования электрических величин, и может быть использовано в устройст вах питания радиоэлектронной аппаратуры. Известно устройство, содержащее узел контроля, отключающий узел и за щищаемые блоки питания С 1 3. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство контроля и защиты многоканального блока питания, содержаще отключающий узел, подключенный к многоканальному блоку питания,узел контроля, подключеннь1й к управляющему выводу отключающего узла, при это узел контроля имеет выводы для соеди нения с сетыЬ постоянного тока и с сетью переменного тока . Недостатки указанных устройств заключаются в том, что нет автоматического возврата в рабочее состояние после исчезновения фактора перегрузки с возможностью включения через определенное заданное время. Устройс ва имеют низкую надежность за счет того, что при ложном срабатывании уэла защиты из-за случайной кратковременной неисправности они не приходят автоматически в рабочее состоя ние. Кроме того, при пропадании напряжения сети постоянного тока узел контроля не функционирует и блок питания остается без контроля и защи ты. Блок не имеет защиты от перенапряжения в сетях постоянного и переменного тока, а также от понижения напряжения в сети постоянного тока. Все это снижает эксплуатационную на-. дежность. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности, а также ускорение обнаружения неисправности Б многоканальном блоке питания и обеспечение дистанционной сигнализации о неисправности многоканального блока питания. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля и защиты многоканального блока питания, содержащее отключающий узел, входом соединенньй с клеммой сети переменного тока, а выходом подключенный к многоканальному блоку питания, соединенному информационными выводами по отдельности с управляющими выводами узла контроля, имеющего также выводы для подключения к сети переменного тока и к сети постоянного тока относительно общей шины, а выход которого подключен к управляющему выводу отключающего узла, введены узел автоматического возврата, вспомогательный источник питания, узел защиты от бросков напряжения постоянного тока, первый, второй, третий и четвертый разделительные диоды и делитель напряжения, при этом первый выход узла автоматического возврата соединен с управляющим выводом отключающего узла, первый контактирующий элемент узла возврата включен между вспомогательным источником и клеммой сети переменного тока и первым дополнительным управляющим выводом узла контроля, второй контактирующий элемент узла возврата включен между пербым выходом узла за щиты от бросов напряжения и через первый и второй разделительные диоды с силовыми ячейками многоканального блока питания, вход узла защиты от бросков напряжения подключен к клемме сети постоянного тока, его второй выход - к питающему выводу многоканального блока и через третий разделительный диод - к вспомогательному источнику, а третий выход - к управляющему входу узла возврата, питаю щий вывод которого подключен к вывод вспомогательного источника, к которо му подключены также делитель напряже ния и вывод для подключения сети постоянного тока узла контроля, сред ний диод подключен к второму дополни тельному управляющему входу узла контроля. Кроме того, в него введен узел индикации исправности блока питания, входы которого подключены к выводам источников питания многоканального блока питания. Кроме того, в него введен узел сигнализации, состоящий из транзистора, делителя напряжения, стабилитрона, резистора и клеммы сигнализации, при этом один вывод резистора подключен к точке соединения коллект ра транзистора, отрицательного вывод стабилитрона и клеммы сигнализации, другой вывод резистора подключен к одному из входов узла автоматического самопозврата, база транзистора со динена со средней точкой делителя напряжения, причем один вывод делителя напряжения подключен к второму выходу узла автоматического возврата, а другой его вывод, эмиттер транзистора и плюсовой вывод стабили трона соединены с общей шиной. На чертеже представлена функциональная схема устройства контроля и защиты многоканального блока питания. Устройство содержит отключающий , узел 1, входом соединенный с клеммой сети переменного тока 2, а BHXtiдом 3 подключенный к многоканайьному блоку питания 4, соединенному с выводами управления 5 узла контроля 6, выход 7 которого подключен к выводу управления В отключающего узла 1. Кроме того, устройство содержит узел автоматического возврата 9, соединенный выходом с выводом управления 8 отключающего узла 1, при этом первый контактирующий элемент 10 узла возврата 9 входным выводом подключен к входной клемме сети переменного тока 2 и к вспомогательному источнику питания 11, выходом контактирующий элемент 10 соединен с узлом контроля 6. Второй контактирующий элемент 12 входом подключен к узлу защиты от бросков напряжения постоянного тока 13, а выходом соединен с плюсовыми выводами первого 14 и второго 15 разделительных диодов блока питания 4. Вход узла защиты от бросков напряжения постоянного тока 13 подключен к плюсовой клемме 16, а выход соединен с блоком питания 4 и плю-сом третьего разделительного диода 17, катодкоторого подключен к точке соединения выхода вспомогательного источника питания 11, верхнего вывода делителя напряжения 18, вывода сети питания постоянного тока 19 узла контроля 6 и вывода 20 узла автоматического возврата 9, при этом средний вывод делителя напряжения 18 через четвертый разделительный диод 21 соединен с узлом контроля 6. Вывод управления 22 узла защиты от бросков напряжения 13 соединен с управляющим входом 23 узла самовозвра- та 9. Устройство содержит также узел индикации исправности блока питания 24, входы которого подключены к выводам источников питания многоканального блока питания. 4. Кроме того, устройство содержит узел сигнализации 25, состоящий из транзистора 26, делителя напряжения 27, стабилитрона 28, резиатора 29 и клеммы сигнализации 30. При этом .один вывод резистора 29 подключен к точке соединения коллекто- ра транзистора 26, отрицательного вывода стабилитрона 28 и клеммы сигнализации 30. Другой вывод резистора 29 подключен к одному из входов узла автоматического возврата 9. База транзистора 26 соединена со средней точкой делителя напряжения 27. Один из выводов делителя напряжения 27 ключей к другому выводу 31 узла авто матического возврата 9. Другой вывод делителя напряжения 27, эмиттер транзистора 26 и плюсовой вывод стабилитрона 28 соединены с общей шиной. В многоканальном блоке содержатся ячейки 32, питаемые от сети переменного тока, и 33, питаемые от сети постоянного тока. В узле автоматического возврата содержатся транзистор 34, R-C-цепь на резисторе 35 и конденсаторе 36, транзистор 37 с нагрузочным резистором 38, транзистор 39 с нагрузкой реле 40. Устройство работает следующим образом. При нормальной работе узлы контроля .и защиты на работу многоканального блока питания 4 никакого влияния не оказьгаают. При неисправности какоголибо из источников питания 32 многоканального блока 4 или коротком замы кании в нагрузке срабатывает.узел контроля 6, вьщавая сигнал через его выходной вывод 7 в отключающий узел (например, в обмотку реле), который контактирующим элементом (может быть реле, транзистор и т.д.) разрывает сеть переменного тока питания блока 4. Вследствие этого выключаются источники питания 32 многоканального блока, питаемые от сети переменного тока, и на управляющие выводы 5 узла контроля 6 этих источников также поступают сигналы о неисправности. При этом на управляющий вывод узла защиты от бросков напряжения постоянного тока 13 через разделительный диод 15 и контактирующий элемент 12 поступает выключающий сигнал. Узел защиты от бросков 13, выключаясь, вьщает открывающий сигнал через вывод 22 в узел автоматического возврата 9 на вывод 23, Получив открывающий сигнал на базу, транзистор 34 узла возврата 9 переходит в режим насыщения. При этом через резистор 25 узла 9 происходит заряд конденсатора 36. На базу транзистора 37 узла 9 поступает открывающее напряжение. Транзистор 37, переходя в режим насыщения, через делитель напряжения 38 переводит транзистор 39 из режима отсечки в режим насыщения. Реле 40 с помощью контактирующего элемента 10 разрывает цепь питания переменного узла 10 под 8 контроля 6, а с помощью контактирующего элемента 12 обрывает цепь управляемого вывода узла защиты от бросков 13. Переходя из режима отсечки в режим насьпцения, узел зашиты от бросков 13 перестает вьодавать открывающее напряжение на базу транзистора 34. При этом, не получая напряжения питания, узел контроля 6 снимает отключающий сигнал с отключающего узла 1. Отключающий узел 1 подает напряжение на блок питания 4. Как только при наличии неисправности или коротком замыкании в нагрузке сработает узел контроля 6 процесс повторяется. Таким образом, при-наличии неисправности в блоке питания 4 или коротком замыкании в нагрузке, узлы контроля 6 и защиты от бросков 13 переводят схему с помощью узла самовозврата 9 и отключающего узла 1 в режим контрольных кратковременных включений через определенное заданное, время, которое обычно равно 2-4 с. Вспомогательный источник питания 11 при пропадании сети постоянного тока позволяет нормально функционировать узлу контроля 6. Третий разделительный диод 17 не позволяет поступать напряжению постоянного тока от вспомогательного иcтoчниka питания 11 для питания блока 4. При пропадании сети постоянного тока срабатывает узел контроля 6, так как источники питания 33 оказываются обесточенными. Далее срабатывает, аналогично описанному вьше, отключающий узел 1, который разрывает цепь питания сети переменного тока блока 4. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока не появится напряжение сети постоянного тока. При появлении напряжения автоматически восстанавливается рабочее состояние блока питания 4. При перенапряжении или понижении напряжения в сети постоянного тока более заданных величин срабатывает узел защиты от бросков 13, разрывая цепь питания сети постоянного тока. Напряжение постоянного тока в блок 4 при этом не подается. Узлы контроля и защиты при этом работают аналогично описанному выше. При устранении перенапряжения или понижении напряжения автоматически восстанавливается работоспособность блока питания 4. Контроль за напряжением в сети переменного тока осуществляется при помощи приведенногс

к определенному значению выпрямленного напряжения, снимаемого с делителя напряжения 18. Это напряжение при увеличении напряжения в сети переменного тока более заданного значения.

через четвертый разделительный диод 21 воздействует на узел контроля 6, который, срабатывая, выдает сигнал

в отключающий узел 21. Далее процесс работы аналогичен описанному выше. Защита от понижения напряжения в сети постоянного тока осуществляется с целью защиты ключевых стабилизаторов напряжения КСН. При понижении напряжения через регулирующий элемент КСН

возрастает ток, который может вывести из строя эти источники питания. При понижении напряжения в сети постоянного тока на управляющий вывод узла защиты 13 через разделительный диод 14 и контактирующий элемент 12 поступает выключающий сигнал. Узел защиты от бросков 13, выключаясь выдает открывающий сигнал на базу транзистора 34 узла автоматического самовозврата 9. Дальше схема работает, как описано выще. При отсутствии сети переменного тока на управляющий вывод узла защиты от бросков напряжения постоянного тока 13 через разделительный диод 15 и контактирующий элемент 12 поступает выключающий сигнал. Узел защиты от бросков 13, выключаясь, выдает открывающий сигнал на базу транзистора 34 узла автоматического самовозврата 9. Дальще схема работает как описано выше. При нормальной работе блока питания 4 в блоке индикации 24 светодиоды или сигнальные лампы сигнализируют о исправности каждого источ- до ника питания 32, 33 и сетей переменного и постоянного тока. При неисправности блока 4 в момент контрольных кратковременных включений (проб) светятся все светодиоды, кроме тоге, 45

где произощла неисправность. Следовательно, это ускоряет обнаружение неисправности и позволяет при необходимости быстро заменить неисправный источник питания 32 и 33. При нормальной работе блока 4 в органе сигнвлизации 25 исполнительный транзистор 26 находится -В режиме насыщения, шунтируя стабилитрон 28, режим которого определяется резистором 29. Сигнал признак неисправности при этом не. вьщается. При срабатывании устройства контроля и защиты с отключающего органа 1 (вывод 31) поступает напряжение на делитель 27, переводящее исполнительный транзистор 26 в режим отсечки. При этом орган сигнализаций 25 вьщает сигнал признак .неис- правности в виде напряжения заданной величины на клемму 30.

Благодаря введенным средствам повышается эксплуатационная надежность устройства, так как обеспечивается защита с возможностью повторного включения при исчезновении фактора перегрузки. При этом защита обеспечивается как от изменения выходIных напряжений в сторону повышения или понижения на величину, превышающую заданное значение, так и от изменений напряжения, питающих блок, как вьппе так и ниже нормы. Кроме того имеется возможность повторного автоматического включения блока при случайных срабатываниях узла защиты. Наличие световой сигнализации с возможностью повторного автоматического включения блока позволяет значительно ускорить поиск неисправного канала в блоке. При пропадании сети переменного или постоянного тока блок питания выключается полностью и включается после появления питающего напряжения автоматически.