Система вторичного электропитания Советский патент 1985 года по МПК G05F1/569 

4

sl J 1 Изобретение относится к электротехнике, к устройствам, обеспечиваю щим энергоснабжение неремонтируемой электронной аппаратуры преимуществе но при ее отладке в заводских условиях, и предназначено для контроля величин, питающих электронную аппар туру разнополярных напряжений многоканального вторичного источника электропитания, и отключения его от питающей сети при выходе любого из контролируемых напряжений на заданные пределы с индикацией аварийного напряжения, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. № 1109724. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы путем обеспечения срабатывания ее защиты при увеличении любого из выходных напряжений вторичного источника электропитания выше допустимого значения. На фиг. 1 представлена структурная схема системы вторичного электро питания; на фиг. 2 и 3 - принципиаль ные схемы нормализатора положительных и отрицательных напряжений соответственно. Система вторичного электропитания содержит электронную аппаратуру 1, для питания которой используется входящий в ее состав незащищенный от короткого замыкания вторичньш источник питания с питающим входом 2, П положительными выходными напряжениями, введенными на контрольные клеммы 3,1,...,З.П, tn отрицательными выходньми напряжениями, вьшеденными на контрольные клеммы 4.1 ,.. . ,4.гп, и выводом на общую шину; нормализатор 5 положительных напряжений с выводом .на общую шину, fi входами 6.1,...,6.h и П выходами 7.1, ...,7.rt; нормализатор 8 отрицательных напряжений с выводом на общую шину, m входами 9.1,...,9.ти m выходами 10.1,...,10 m; п блокираторов 11.1,. .., 11. п для положительных напряжений, каждый из которых снабжен выводом на общую шину, положительным питающим входом 12,отрицательным питающим входом 13,сигнальным входом 14, h выходами положительных блокирующих сигналов 15.1,...,15.п ит выходами отрицательных блокирующих сигналов 17.1,. 16.гп; УП блокираторов 17.1,.,.,17.И для отрицательных напряжений, каждый 02 из которых снабжен выводом на общую шину, положительным питающим входом 18,отрицательным питающим входом 19,сигнальным входом 20, ц +1 выходами положительных блокирующих сигналов 21.1,...,21.п + 1 ит -1 выходами отрицательных блокирующих сигналов 22.1 ,. .. ,22.Г)-1; формирователь 23 отключающего сигнала с сигнальным входом 24, питающим входом 25 и выходом 26; датчик 27 сигнала короткого замыкания; ключевой элемент 28 с управляюш;им входом 29, силовым входом 30 и выходом 31; источник 32 положительного питающего напряжения с вьюодом на общую шину, входом 33 и выходом 34; источник 35 отрицательного питающего напряжения с выводом на общую шину, входом 36 и выходом 37; два инерционных звена 38 и 39 и сетевой выключатель 40. Перечисленные функциональные узлы системы соединены между собой следующим образом. Положительный питающий вход 12 блокираторов 11 и положительный питающий вход 18 блокираторов 17 соединены через ин-ерционное звено 38 с выходом 34 источника 32 положительного питающего напряжения, который соеди- , нен также с питающим, входом 25 формирователя 23 отключающего сигнала. Отрицательный питающий вход 13 блокираторов 11 и отрицательный питающий вход 19 блокираторов 17 соединены через инерционное звено 39 с выходом 37 источника 35 отрицательного питающего напряжения. Контрольные клеммы 3.1,...,3.li аппаратуры 1 соединены соответственно с входами 6.1,..., 6. II нормализатора 5, а контрольные клеммы 4.1,. . ., 4. m аппаратуры 1 соединены соответственно h входами 9.1 ,. .. , 9.1 нормализатора В. Каждый из выходов 7 нормализатора 5 соединен с сигнальным входом 14 соответствующего контролируемому напряжению блокиратора 11, с одним из выходов положительных блокируюш;их сигналов 15 каждого из остальных блокираторов 11 и с одним из выходов положительных блокирующих сигналов 21 каждого из блокираторов 17. Каждьй из выходов 10 нормализатора 8 соединен с сигнальным входом 20 соответствующего контролируемому напряжению блокиратора 17, с одним из выходов отрицательных блокирующих сигналов 22 каждого из остальных блокираторов 17 и с одним из выходов отрицательных блокир тощих сигналов 16 каждого из блокираторов 11. Свободный из описанных соединений выход положительных блокирующих сигналов, например 15.h каждого из блокираторов 11 и 21.fi + 1 каждого из блокираторов 17 соединены с сигнальным входом 24 формирователя 23 отключающего сигнала, выход 26 которого через датчик 27 сигнала короткого замыкания подключен к управляющему входу 29 ключевого элемента 28, соединенного своим выходом 31 с питающим входом 2 электронной аппаратуры 1, Силовой вход 30 ключевого элемента 28 соединен с входом 33 источника 32 положительного питающего напряжения, с входом 36 источника 35 отрицательного питающего напряжения и через се тевой выключатель 40 с питающей . систему сетью. Нормализатор 5 положительных напряжений (фиг,2) состоит из двенадцати цепей последовательно соединенных резисторов 41 и 42, свободный вьгаод одного из которых, например, 41 соединен с общей шиной, свободный вывод другого резистора 42 соединен через включенный в режиме стабилизации стабилитрон 43 с соответствующим входом 6.1,...,6.П для подачи на него положительного контролируемого напряжения, а общая точка соединения резисторов 41 и 42 каждой цепи подключена через резистор 44 к соответствующему выходу 7.1,...,7.П, К выходу 7 каждой цепи подсоединен коллектором П -О-п транзистор 45, база которого через резистор 46 подключена к одному из вьшодов резисторов 47 и 48, свободный вывод одного из которых, например 47, подсоединен через стабилитрон 43 к входу 6, а свободный вывод резистора 48 соединен с выводом на общую шину и с эмиттером транзистора 45. , Нормализатор 8 отрицательных напряжений (фиг.З) состоит из tn цепей последовательно соединенных резисторов 49 и 50, свободный вьшод одного, из которых, например 49, соединен с вьшодом на общую шину, свободный вывод другого резистора 50 соединен через включенный в режиме стабилизации стабилитрон 51 с соответствзтащим входом 9.1,...,9.m для подачи на него отрицательных контролируемых напряжений, а общая точка соединения резисторов 49 и 50 каждой цепи соединена через резистор 52 с соответствующим выходом 10.1,. ,,, Ю.т. К выходу 10 каждой цепи подсоединен коллектором р -п-ртранзистор 53, база которого через резистор 54 подключена к одному из выводов резисторов 55 и 56, свободный вывод одного из которых, например 55, подсоединен через стабилитрон 51 к входу 9, а свободный вывод резистора 56 соединен с выводом на общую шину и с эмиттером транзистора 53. Остальные функциональные узлы системы; блокираторы 11 и 17, выдающие световой сигнал при отсутствии напряжения на сигнальных входах 14 и 20, формирователь 23 отключающего сигнала, датчик 27 сигнала короткого замыкания, ключевой элемент 28, источники положительного 32 и отрицательного 35 питакнцих напряжений, инерционные звенья 38 и 39 и выключатель 40, выполнены согласно {lj . Система работает следующю образом. В установившемся рабочем режиме все п положительных и Гй отрицательных выходных напряжений вторичного источника питания электронной аппаратуры 1, величина которых находится в заданных пределах, имеются соответственно на контрольных клеммах 3.1,...,3. п и 4.1,...,4.гп относительно общей шины. Каждое из этих напряжений, поступая на соответствующий вход 6.1,...,6.П нормализатора 5 положительньгх напряжений и вход 9.1,..., 9. In нормализатора 8 отрицательных напряжений, подводится к соответствукмцим выходам 7.1,..., 7. h и 10.1,.. ., 10.tn, доведенным каждой из ц и m цепью соответствующего нормализатора до минимальной величины, необходимой дпя нормального функционирования каждого из п блокираторов 11 и m блокираторов 17. При этом коэффициент деления делителей, образованных в нормализаторе 5 резисторами 47 и 48, а в нормализаторе 8 резисторами 55 и 56 выбран таким, что при величине каждого из контролируемых выходных напряжений вторичного источника электропитания, не выходяей за наибольшее значение заданного; предела, сигналы, поступающие с них

,через резисторы 46 и 54 на базу транзисторов 45 и 53 соответственно, не Достигают -величины, необходимой Для отпирания этих транзисторов. Поэтому все транзисторы 45 и 53 не шунтируют выходов 7 и 10 нормализаторов 5 и 8, а блокираторы 11 и 17 соответственно не выдают ни светового , ни блокирующих сигналов на своих выходах 15, 16 и 21, 22,

При уменьшении величины любого из контролируемых выходных напряжений вторичного источника питания, например поступающего на контрольную клемму 3.1 аппаратуры 1 относительно общей шины, ниже заданного предела напряжение на выходе 7.1 нормализатора 5 уменьшается до поступающей на сигнальный вход 14 блокиратора 11.1 величины, при которой блокиратор 11.1 вьщает световой сигнал и на его выходах 16.1,...,16.Ш появляется отрицательный блокирующий сигнал, поступающий на сигнальный вход 20 каждого блокиратора 17, дублируя сигналы, имеющиеся на выходах 10.1,...j10.m нормализатора отрицательных напряжений 8. Одновременно на выходах 15.1,...,15.И блокиратора 11.1 появляется положительный блокирующий сигнал, поступающий на сигнальные входы блокираторов 11.2,. 11.П и сигнальный вход 24 формирователя 23 отключающего сигнала. Отключающий сигнал с выхода 26 формирователя 23 через датчик 27 сигнала короткого замыкания поступает на управляющий вход 29 ключевого элемента 28 и переводит его в разомкнутое состояние, отключив напряжение сети с питающего входа 2 электронной аппаратуры 1.

При увеличении величины любого из контролируемых выходных напряжений вторичного источника питания, например, поступающего на контрольную клемму 3.1 аппаратуры 1 относительно общей шины, выше заданного предела.

сигнал, поступающий с делителя, образованного резистора ми 47.1 и 48.1 нормализатора 5, через его резистор 46.1 на базу транзистора 45.1, оказывается достаточным для отпирания транзистора 45.1, который своим открытым переходом коллектор-эмиттер .шунтирует выход 7.1, существенно

0 уменьшая его напряжение. Дальнейшая работа системы аналогична описанному.

После автоматического отключения электронной аппаратуры 1 от питающей

5 сети систему отключают выключателем 40 и устраняют неисправность засвеченной блокиратором 11.1 аварийной цепи электронной аппаратуры 1.

По устраненито неисправности электронной аппаратуры 1 выключателем 40 подключают к системе сетевое напряжение, которое вследствие отсут- ствия сигнала на управляющем входе 29 ключевого элемента 28 поступает

5 через него на питающий вход 2 электронной аппаратуры 1 и на входы 33 и 36 источников 32 и 35 питания соответственно. На питающем входе 25 формирователя 23 напряжение появляется

0 по установлению его на выходе 34 источника 32 питания, а на питающих входах 12, 13, 18 и 19 всех блокира, торов 11 и 17 появление напряжений от источников 32 и 35 задерживается

5 инерционными звеньями 38 и 39 на

время не менее максимального времени установления выходных напряжений вторичного источника питания электронной аппаратуры 1 на всех ее я и in

0 контрольньЕх клеммах 3 и 4 соответственно.

Система допускает подключение к сети при наличии необнаруженной неисправности. В этом случае по истечении времени, определяемого инерционными звеньями 38 и 39, система вновь отключает электронную аппаратуру 1 от питающей сети и высвечивает С1ветовой индикацией аварийную цепь.

V,.

««

СИСТЕМА ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ по авт.св. № 1109724, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, каждая из цепей обоих нормализаторов снабжена дополнительными тремя резисторами и транзистором, подключенным коллектором к выходу цепи нормализатора и базой - через резистор к выводам двух других резисторов, свободный вывод одного из которых подсоединен через стабилитрон цепи к входу нормализатора, свободный вывод другого резистора подключен к выводу на общую шину и эмиттеру введенного транзистора, при этом переход коллектор-эмиттер транзистора включен между выходом и выводом на общую шину согласно-параллельно выходному напряжению цепи нормализатора.

143. f

И

4J.f,

Ы

// Uf/r

/

Ujr/7