Система электропитания электронно-вычислительной машины,включающей в себя процессор и узлы оперативной и долговременной памяти Советский патент 1987 года по МПК G11C11/00 H02M7/04 H02J9/06 

20

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания стабилизированными напряжениями электронно-вычислительных машин ЭВМ, имеющих энергонезависимые 5 оперативные запоминающие устройства. ;. Целью изобретения является повыше- ,ние помехоустойчивости системы,

На фиг.1 представлена функциональ- , ная схема системы электропитания; га О фиг.2 - временные диаграммьк

Система электропитания содержит силовой вьшрямитель 1, буферный источник 2 постоянного напряжения, преобразователь 3 напряжения, выходы ко- - торого подключены к шинам питания электронно-вычислительной машины (ЭВМ) 4, включающей в себя .процессор 5, узел 6 оперативной памяти и узел .7 долговременной памяти и узел 8 контроля и автоматики, состоящий из развязывающего преобразователя 9, подключенного входом к выводам для под1слючения источника сетевого напря- жения, а выходом - к входу порогового блока 10, выход которого подключен входу сброса в исходное состояние таймера 11 с двумя выходами, один из которых подключен к выводу для подсоединения входа формирования адреса микропрограмм процессора, а второй - к входу отключения преобразователя 3. Таймер) в одном из вариантов может быть вьшолнен на задающем генераторе 12, делителе частоты 13, выполненном на 35 логических элементах 14.

Система электропитания работает следующим образом.

Сетевое напряжение вьшрямляется и сглаживается выпрямителем 1 и посту- пает в преобразователь 3 напряжения, который на повышенной частоте преобразует вьшрямленное сетевое напряжение в необходимые напряжения для питания узлов ЭВМ 4 (процессор 5, узел 6 и т.д.) и узла 8 контроля и автома- тики. Кроме того, напряжение с выпрямителя 1 прикладьгеается к буферному источнику 2 постоянного напряжения

(например, аккумуляторной батарее). I

Напряжение 15 с выхода развязывающего преобразователя (фиг.2), сравни-, ваясь с заданным опорным напряжением 16 в пороговом блоке (например, в 55 компараторе), формирует на его выходе импульсы 17. Эти импульсы подаются на вход управления таймера 11 (например, на входы сброса в ноль счетчиков де12904172

лителя частоты (фиг.1). При наличии сетевого напряжения с допустимой амплитудой раз за полупериод сетевого напряжения происходит сброс счетчиков, Делитель частоты имеет два выхода, на которых формируются сигналы (низкий

логический уровень) через и t

Т t (t.t г), где Т - период сетевого

напряжения) работы счетчиков делителя частоты.

Таким образом, при наличии сетевого напряжения с допустимой амплитудой на первом и втором выходе делителя частоты имеется логическая единица. Сигналы на выходах делителя частоты не изменяются и при кратковременном пропадании либо уменьшением величины сетевого напряжения (фиг.2, t,t ). При этом ЭВМ 4 находится в обычном режиме, так как во время кратковременного сбоя электропитания.преобразователь 3 напряжения получает энергию от буферного источника 2 постоянного напряжения.

При длительном отсутствии сетевого напряжения ( из-за конечной емкости буферного источника 2 постоянного напряжения необходимозащитить информадаю, находящуюся в быстродействующем, но энергозависимом узле 6 оперативной памяти. С этой целью на ;рервом выходе делителя частоты таймера 11 через время формируется низкий логический уровень 18 (фиг.2), поступающий в процессор 5, где происходит переход на подпрограмму.Прерывание по сбою питания, которая производит прерывание обработки информации и осуществляет перезапись информации на узлы 6 и 7.

По истечении времени (фиг.2) на втором выходе делителя частоты таймера 11 формируется низкий логический уровень 19 (фиг.2), поступаю- на отключения преобразователя 3 напряжения. При этом преобразователь 3 отключается и потребление энергии от буферного источника 2 постоянного напряжения пр.екращается.

В качестве преобразователя 3 напряжения может быть применен источник питания с бестрансформаторным входом.

При появлении сетевого напряжения вновь на любом этапе работы системы электропитания возможно автоматическое восстановление информации в процессоре 5 в прерванном месте, что

логический уровень) через и t

Т t (t.t г), где Т - период сетевого

напряжения) работы счетчиков делителя частоты.

Таким образом, при наличии сетевого напряжения с допустимой амплитудой на первом и втором выходе делителя частоты имеется логическая единица. Сигналы на выходах делителя частоты не изменяются и при кратковременном пропадании либо уменьшением величины сетевого напряжения (фиг.2, t,t ). При этом ЭВМ 4 находится в обычном режиме, так как во время кратковременного сбоя электропитания.преобразователь 3 напряжения получает энергию от буферного источника 2 постоянного напряжения.

При длительном отсутствии сетевого напряжения ( из-за конечной емкости буферного источника 2 постоянного напряжения необходимозащитить информадаю, находящуюся в быстродействующем, но энергозависимом узле 6 оперативной памяти. С этой целью на ;рервом выходе делителя частоты таймера 11 через время формируется низкий логический уровень 18 (фиг.2), поступающий в процессор 5, где происходит переход на подпрограмму.Прерывание по сбою питания, которая производит прерывание обработки информации и осуществляет перезапись информации на узлы 6 и 7.

По истечении времени (фиг.2) на втором выходе делителя частоты таймера 11 формируется низкий логический уровень 19 (фиг.2), поступаю- на отключения преобразователя 3 напряжения. При этом преобразователь 3 отключается и потребление энергии от буферного источника 2 постоянного напряжения пр.екращается.

В качестве преобразователя 3 напряжения может быть применен источник питания с бестрансформаторным входом.

При появлении сетевого напряжения вновь на любом этапе работы системы электропитания возможно автоматическое восстановление информации в процессоре 5 в прерванном месте, что

позволяет продолжить прерванный процесс обработки информации.

Таким образом, предлагаемая система электропитания электронно-вычислительной машины обеспечивает непрерыв- ность вьтислительного процесса при кратковременном отсутствии номинального сетевого напряжения и сохраняет значительный объем информации при его отсутствии неограниченное время. При этом она имеет значительно меньшую емкость аккумуляторной батареи, и, как следствие, более высокие массога- баритные показатели по сравнению с известными техническими решениями. Кроме того, из-за отсутствия двойного преобразования энергии и исключения дизельного агрегата предлагаемая система электропитания имеет более высокий КПД и надежность по сравнению с прототипом, а также высокую помехоустойчивость.

Формула изобретения

Система электропитания электронно- вычислительной машины, включаюш:ей в себя процессор и узлы оперативной и долговременной памяти, содержащая силовой выпрямитель, входом соединенный с выводами для подключения источ5О -5 0

5

0

ника сетевого напряжения, а выходом- с выходом.буферного источника постоянного напряжения и с входом преобразователя напряжения, выходы которого подключены к шинам питания электронно-вычислительной мапгины, отличающаяся тем, что, с целью 1овьш1ения помехоустойчивости, в нее введен узел контроля и автоматики, состоящий из развязьшающего преобразователя напряжения, подключенного входом к выводам для подключения источника сетевого напряжения, а выходом - к входу порогового блока, выход которого подключен к входу сброса в ., исходное состояние таймера с двумя выходами, причем время появления сигнала на первом выходе таймера равно заданному максимальному времени провала сетевого напряжения, а на втором - максимальному времени перезапи- си информации из узла оперативной памяти в узел долговременной памяти, один из которых подключен к выводу для подсоединения входа формирования адреса микропрограмм процессора, одна из которых осуществляет управление обменом информации между узлами oner ратирной и долговременной памяти, а .второй - к введенному входу отключе- ния преобразователя напряжения.

16

VvWvA

hnn

fi

«5

Редактор К.Волощук

Составитель С.Ситко

Техред Л.ОлейникКорректор В.Бутяга

Заказ 7910/52Тираж &11 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

l-i cf}us.2

Изобретение относится к вторич- ным источникам электропитания. Цель- повьшение помехоустойчивости системы. Цель достигается за счет включения в схему таймера, фиксирующего сбой по цепи питания. С таймера 11 формируется низкий логический уровень 18, поступающий в процессор 5, где происходит переход на подпрограмму Прерывание по сбою питания, которая производит П1 ерывание обработки информации и осуществляет перезапись информации на узлы 6 и 7. С таймера I1 на втором выходе делителя частоты формируется низкий логический уровень 19, поступающий на вход отключения преобразог вателя 3 напряжения. Преобразователь 3 отключается и потребление энергии от буферного источника 2 прекращается. 2 ил. l/CffrrU (О к ;О О ч ерие.1