Устройство для резервирования источников электропитания Советский патент 1984 года по МПК H02J9/06 

I10 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания ответственных потребителей. Известно устройство для резервирования источников электропитания, содержащее логические блоки ИЛИ и электромагнитные реле по числу основных источников питания, через нормально разомкнутые контакты каждого реле к нагрузкам подключены основные источник. питания, а через нормально замкнутые контакты этих реле - резервньй источник, обмотки реле соединены с выходами логических блоков ИЛИ,причем один из входов каждого блока подключен к выходу основного источника, а остальные входы этих блоков через другой нормально замкнутый контакт соответствующего реле подключен к выходу резервного источника l. Недостатками данного устройства является невозможность его использования, если основные источники питания имеют различные вькодные напряжения, а также в тех случаях, когда при выходе из строя основного источника питания напряжение на его выходе повышается. -Известно устройство для автомати ческого ввода резерва источников электропитания, содержащее блок переключения на электромагнитном ре ле, установленном в цепи каждого источника питания 5 блок автоматичес кой установки напряжения на выходе резервного источника, блок контроля наличия напряжения на выходе основн го источника, блокирующий элемент, дополнительные электромагнитные реле и схему управления в составе бло ка переключения, при этом первый и второй входы схемы управления подсоединены соответственно к катушкам электромагнитньк реле, контакть од ного реле предназначены для отключе ния основного источника от нагрузки а контакты другого - для отключения резервного источника, один из выхо-;дов схемы управления подключен к блоку автоматической установки напряхсення, другой объединен с аналоГИЧНЫ.МИ выходами других блоков пере ключения и соединен с входом блокирующего элемента, одни входы которо го соединены с первыми входами схем управления, а другие - с блоками ко троля наличия напряжения. Функционапьные возможности известного уст ,1 ройства расширены за счет применения его при использовании основных источников питания с различными выходными напряжениями 2. Однако указанное устройство taкжe невозможно использовать в тех случаях, когда при выходе из строя основного источника питания напряжение на выходе этого исто гника питания повьшгается. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет использования его при любых видах неисправностей основных источников питания. Для достижения поставленной цели в устройство для резервирования источников электропитания, содержащее основные источники питания, резервный источник питания и электромагнитные реле по числу основных источников питания, через размыкающие контакты которых к нагрузкам подключены основные источники питания, а через замыкающие контакты - резервный источник питания, введены ограничители напряжения, число KOTOpbOi равно удвоенному числу основных источников питания, а также по числу основных источников питания - логические схемэ И, компараторы и логические схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом выход резервного источника питания подключен к из входов каждого компаратора и через ограничители напряжения - к одному из входов каждой логической схемы И, с другим входом каждой из которых через ограничитель напряжения соединен выход основного источника питания, подключенный также к другому входу компаратора,, при этом выходы логических схем И и выходы компараторов соединены с входами логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ И.11И, к выходу каж,дой из которых подключена обмотка электромагнитного реле. На чертеже приведена структурная схема устройства для резервирования источников электропитания. Устройство содержит основные источники питания 1-3, резервный источник питания 4, ограничители напряжения 5-10, логические схемы И 1113, компараторы 14-16, схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19, реле 20-22 с размыкающими контактами и замыкающими контактами 26-28. 3 Количество основньк источников питания в общем случае может быть любым. В данном случае приведен вариант исполнения устройства с тремя основными источниками питания 1-3. Выход основных источников питания 1-3 подключен к одному из входов компаратора 14-16 соответственно, вторые входы которых подключены к выходу резервного источника питания 4. Выход резервного источника питания соединен также через ограни чители напряжения 5,7 и 9 с одним и входов логических схем И 11-13, к второму входу которых подключены через ограничители напряжения 6,8 и 10 выходы основных источников питания 1-3 соответственно. Выходы схемы И 11 и компаратора 14 подключены к входам схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17. Выходы схемы И 12 и компаратора 15, а также схемы И 1 и компаратора 16 соединены соответственно с входами схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 и 19.. К выходам двухвходовых схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19 подключены обмотки реле 20-22, через размыкающие контакты 23-25 которых с нагруз ками 29-31 соединен выход резервного источника питания 4, а через замыкающие контакты 26-28 этих реле к тем же нагрузкам подключены соответственно выходы основных источников питания Питание схем И 11-13,компараторо 14-16, схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19 осуществляется от источника постоян ного напряжения (не показан). В частном случае питание этих составн частей устройства может осуществлят ся от резервного источника питания 4. Предпагаемое устройство работает следующим образом. При нормальной работе основных источников питания 1-3 на их выходе имеется номинальное напряжение, кот рое подается на один из входов компараторов 14-16 соответственно, а также через ограничители напряжения - на один из входов схем И 11-1 На другой вход компараторов 14-16 п дается выходное напряжение резервно го источника питания 4, которое устанавливается равным выходному напр жению основных источников питания. Компараторы 14-16 имеют на выходе 8 напряжение логического нуля, если напряжение на их входе, связанном с резервньпч источником питания 4, равно или больше напряжения входа компаратора , связанного с основным источником питания. Поэтому при минимальном напряжении основных источников питания при их нормальной работе на выходе всех компараторов имеются логические нули. Выход резервного источника питания 4 через ограничители напряжения 5,7 и 9 связан с вторыми входами схем И 11-13. С помощью ограничителей напряжения 5-10 выходные напряжения основных и резервного источников питания ограничиваются до уровня напряжения логической единицы схем И 11-13. Ограничители напряжения могут быть построены по различной структурной схеме. В частности в качестве ограничителей напряжения могут использоваться параметрические стабилизаторы напряжения (показано). Таким образом на обоих входах логических схем И 11-13 имеются при нормальной работе основных источников питания напряжения логических единиц. Следовательно, и на выходе схем И также имеются логические, единицы. Логическая единица с выходов схем И 11-13 подается на один из входов схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19, на второй вход которых подаются логические нули с выходов компараторов 14-16. Вследствие этого на выходе схем ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ при нормальной работе основных источников питания имеется логическая единица. Это обеспечивает подключение к нагрузкам через замыкаюпще контакты 26-28 реле 20-22 выходов основных источников питания 1-3 соответственно и отключение нагрузок контактами 23-25 от выхода резервного источника питания 4. При выходе из строя одного из основных источников питания его выходное напряжение может при этом как уменьшиться, практически до нуля, так и увеличиться. Если напряжение на выходе основного источника питания, например источника питания 1, уменьшится, то на входе схемы И 11, связанном через ограничитель напряжения 6 с выходом этого источника питания-.

напряжение уменьшится до напряжения логического нуля. Поэтому на выходе схемы И 11 также появится напряжение логического нуля, которое поступает на один из входов схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17. А так как на другом входе этой схемы, связанном с выходом компаратора 14, по-прежнему имеется напряжение логического нуля, то и на вьсходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ также появляется Hdпряжение логического нуля. Вследствие этого реле 20 выключавтся,соединяя при этом через размыкающие контакты 23 нагрузку 29 с вьпходом резервного источника питания и отключая ее от выхода вышедшего из строя основного источника питания 1 контактами 26 этого же репе.

Если при выходе из строя основного источника питания 1 напряжение на его выходе поднимается, то при этом срабатывает компаратор , и на его выходе появляется

уровень напряжения логической единицы, который подается на один из входов схемы ИСЮЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17. На другом входе этой схемы остается при этом напряжение логической единицы, поступающее с выхода схемы И 11, так как на обоих входах этой схемьг имеются напряжения логических единиц. Вследствие этого напряжение на выходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ становится равным логическому нулю и нагрузка 29 также переключается на питание от резервного источника питания 4 вместо питания от основного источника питания 1, который при этом отключается .

Таким образом обеспечивается работоспособность устройства при любых видах неисправностей основных источников питания устройства, что повышает надежность работы устройства и расширяет область его применения .

УСТРОЙСТВО ЦЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащее основные источники питания , резервный источник питания и электромагнитные реле по числу основных источников питания, через размыкающие контакты которых к нагрузкам подключены основные источники питания, а через замыкающие контакты - резервньш источник питания, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет использования его при любых видах неисправностей основных источников питания, в него введены ограничители напряже- ния, количество которых равно уд.военному числу основных источников питания, а также по числу основных источников питания - логические схемы И, компараторы и логические схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, при .этом выход резервного источника питания подключен к одному из входов каждого компаратора и через ограничители напряжения - к одному из входов каждой логической схемы И, с другим входом каждой из которых через ограничитель напряжения соединен выход основного источника питания, подключенный также к другому входу ком(Л паратора, при этом выходы логических схем И и выходы компараторов соединес ны с входами логическргх схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к выходу каждой из которых подключена обмотка электромагнитного реле.

-

: