Система электропитания энергозависимого запоминающего устройства Советский патент 1987 года по МПК H02J9/06 

нерезервируе 1;1я иагру:жа не разряжает конденсатор 17, а резервируемая нагрузка 14 бесперебойно переходит на нитание от

Изобретение относится к электротехнике и В1 1числительной технике и может быть исно.льзовано д:1я бесперебойного нита- ния, а также перевода в режим хранения и н формани и различных нолупроводниковых, интегральных и иных унергозависимых запоминающих ycTpoiicTB (ЭЗУ) ЭВМ и других радиоэлектронных объектов.

Целью изобрете1И(я является снижение аннаратурных затрат и повышение КПД системы электропитания энергозависимого за- поминаюн1его устройства.

На фиг. 1 приведена (})ункциона. 1ьная схема предлагаемо системы электропитания; на фиг. 2 - принципиальная элект|)и- ческая схема предлагаемой системы э,1ек- тропитапия; на фиг. 3 диаграммы напряжений и си1иа,1ов.

(истема электропитания ЭЗУ (1()И|-. 1 ) содержит: сетевой В1 Н1рямитель 1 и yiipuB- ляющий вьп1рямительпьп1 узел 2. подк. 1К)чеп- ные к ocHOEiHoii сети питания неременпого тока, выход сетевого выпрямителя 1 через управляемый стабилизатор 3 нанряжеппя соединен с перезервируемой нагрузкой (НРН) 4 системы, которой является схема управления ЭЗУ 5, выход унравляк)1це1 о выпрямительного узла 2 соединен с пнвер- сируюп1,им входом компаратора 6, выход последнего соединен с входом узла 7 задержки, первый выход которого нодк.почеп к управляющему входу управляемого стабилизатора 3 напряжения, второй выход через формирователь 8 фронта импу. к входной клемме 9 сигнала аварии ce in питания ЭЗУ 5. Резервный источник 10 питания постоянного тока подсоединен к силовым выводам управляемого иреобразо- вате;1я 1 I напряжения, выход которого через последовательно соединенные резервный выпрямитель 12 и стабилизатор 13 напряжения подк,1ючен к резервируемой нагрузке (РН) 14 системы, которой является схема хранения информации ЭЗУ 5. Е5 состав системы входят также: генератор 15 импульсов преобразования, выход которо- г о соединен с одним из входов логического элемента 2И 16, второй вход последнего нодсоединеп к выходу компаратора 6, а выход - к управляюп1ему входу управляе- Moi o преобразователя 1 1 напряжения, фильтрующий конденсатор 17, подключенный к соединенным друг с друго.м одноименным

источника 10 резервного питания через преобразователь 1 1 напряжения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

вьгход1П 1м вьп1одам сетевого вынрямителя

и )вн()Г() вьн1рямителя

и к входам

узла 18 питания, который своими выходными выводами подсоединен к 11итаюп1им входам компаратора 6, формировате.чя 8 ijipoH- та импу:1ьса, генератора 15 импульсгх пре- обра:5ования и Л01ической i-хемы 1Н 211, рс :(истивный делитель 19 напряжения, вход- Н1.1МИ выводами нодкл1оченн1)1Й к выходу

Q стабилизатора 13 напряжения. Все блоки и узлы системы элек ропитания ЭЗУ :ia исключением источника И) резервного питания и управляемого преобразователя 1 1 напряжения об ьединены общим нроводом 20. У фавляюиа,ий вынря.мительньп у:(ел 2

5 (((оиг. 2) содержит понижаюпцнй транс((к)р- матор с подключенным к вторичной (Юмот- ке вы11рямите, 1ем 21 и нодк-чюченный к ei(j выходным в1) нотенциометр 22, сред- ни которою подсоединен к В1)1ходу

0

0

задержки содержит 11е)вую

иптегрируюп1у1о C-ueiib 23 с nepBoii посго- Я11но11 времени, вторую интегрируюи1у10 R(,-nenb 24 со вгорой постоянной времени п диод 25, подключенный па|)ал,1е. :ч зпстс ру второй интегрирующее R(-neiiH.

Система электроп11тапия Э Л раоогигт

с. 1едуюп1им образом ( ij in - 1 fll личии оспоЕиюго ceieiioro напряжении е 1И)111рям, 1енное вьп1рямнтелем 1 и ог(|)И,1ь- грованное конденсатором 17 постоянное

.. нестабилпзированное напряжение у . iso.ia- егся на питаюише входы нрав;1яемог() cia- бп.1и:1агора 3 и стабилизатора 13, а напряжения с выходов гккмедних ирн и .рц подаются соответственно на пе)езвируемук) иа1рузку 4 (схему управ, 1е11ия Э3 ) п ре

5 зервируемую нагрузку 14 (схему х)анения ЭЗУ) При нормальном сетевом напряжении с выходное напряжение у|1)ав,;1яюпи 1 о выпрямительногч) узла 2 Vyer превышает уровень онорного напряжения сл , сппмас- .мого с выхода резистивною делите,1я 19 напряжения и подаваемого па 111 пнв1 ртирук)- И1ИЙ вход комнарат1)ра (, поэтому на isbixo- де последнего присутствует «О, которым через узел 7 задержки включен управляемый стабилизатор 3 напряжения. Уровень

5 «О с выхода компаратора 6 также пОл1ан на первый вход логического элемента 2И 16, следовательно, независимо от состояния его второго входа, на который подано импу.чьспс - изменяюшееся {«О, «1) напряжение геператора 15 импульсов преобразования VIHM па частоте преобразовапия на выходе эле- мепта 16 имеется «О, которым выключен управляемый преобразователь 11 напряжения, при этом от источника 10 резервного питания ток не потребляется. На входной клемме 9 сигнала аварии сети питания ЭЗУ 5 при этом присутствует сигнал «1, разрешающий работу ЭЗУ в нормальном режиме (обращения, записи, считывания и т.д.). Это является нормальны.м исходным состоянием системы, при котором ЭЗУ может работать длительное время.

При пропадании или снижении ниже допустимого и устанавливаемого п(;тенцио- метром 22 (фиг. 2) напряжения U, сети на выходе компаратора б устанавливается уровень L KMVII «1, который через вход и второй выход узла 7 задержки обеспечивает формирование (без задержки за счет диода 25) с помощью формирователя фронта импульса (триггера Шмитта) сигнала аварии сети питания ЭЗУ 5 «О уровня с крутым фронтом, необходимым для передачи его по линии связи от системы электрогиггания к самому ЭЗУ и для нормального (быстрого) заверп1ения необходимых операций в схеме управления (4) ЭЗУ 5 по прерыванию рабочего режима и перехода в режим хранения информации. Удержание напряжения Ь ирн питания схе.мы уг равлепия (4) на время (единицы, миллисекунд) обеспечивается узлом 7 задержки по первому его выходу с первой постоянной времени и за счет энергии фи;1ьтрующего конденсатора 17. В момент появления на выходе компаратора «1, логический :)лемент 2И 16 переводится в состояние, при которо.м на его выходе появляется имнульсноизменяющееся напряжение IJiHn генератора 15, включающее в рабочий режим управляемый преобразователь 11 напряжения. При этом па выходе резервного выпрямителя (т.е. на фильтрующем конденсаторе 17) начинает поддерживаться напряжение иФк, равное выходному напряжению сетевого выпрямителя 1 при наличии нормального сетевого напряжения L, и дос- гаточное для работы стабилизатора 13 напряжения U:.. и обеспечения режима хранения информации в схеме (14) ЭЗУ 5. Причем, с момента аварии основной сети питания до момента появления выходног О напряжения резервного выпрямителя 12 фильтрующий конденсатор 17 ноддерживает почти неизменным указанное напряжение УФК, а отключенная с задержкой соответствующей первой постоянной времени запиранием управляемого стабилизатора 3 мощная нерезервируемая нагрузка 4 не разряжает конденсатор 17, и резервируемая нагрузка 14 бесперебойно переходит на питание от источника К) резервного питания через преобразователь 1 1 напряжения.

При восстановлении напряжения LI, ос- повной питающей сети уровень появившегося напряжения и,вуНа инвертирующем входе компаратора 6 превышает порог срабатывания U lri и на выходе компаратора появляется уровень UKIIMII «О, конденсаторы

RC-цепей 23 и 24 (фиг. 2) начинают разряжаться, обеспечивая тем самым соответствующие времена задержек. Время задержки, обеспечивае.мое первой RC-цепью 23 .меньше времени задержки, обеспечиваемой

Q второй RC-цепью 24, т.е. включение управля- е.мого стабилизатора 3 задерживается на меньшее время, чем формирование крутого фронта «1 сигнала аварии сети питания, разреп1ающего нормальный режим работы ЭЗУ 5. Это необходимо для того, чтобы

S закончился переходный процесс выхода на номинальное напряжение Оири стабилизатора

3и функциональный переход ЭЗУ 5 из режима хранения в режи.м обращения. Восполнение энергии фильтрующего конденсатора 17 на время задержки, обеспечивае0 мое первой RC-цепью 23, обеспечивается сетевым выпрямителем 1. В момент появления на выходе компаратора 6 уровня «О логический элемент 2И 16 нереводится в состояние, при котором на его выходе появляется «О, которым выключается управляемый преобразователь 11 напряжения, но так как .мощная нерезервируемая нагрузка

4еще не включена, выходное напряжение резервируемого вынря.мителя 12, а значит напряжение УФК на фильтрующем конденса0 торс иФк не снизится значительно. Таким образом, переход системы из резервного режима хранения в нормальный рабочий режим питания от основной сети питания переменного тока также происходит бесперебойно.

5

35

Формула изобретения

. Система электропитания энергозависимого запоминающего устройства, содержащая сетевой выпрямитель и управляю0 щий выпрямительный узел, входы которых предназначены для подключения к основной сети питания неременного тока, выход сетевого выпрямителя соединен параллельно с фильтрующим конденсатором и через управляемый стабилизатор напряжения -- с нерезервируемой иагрузкой системы, выход управляющего выпрямительного узла через узел аварийного сигнала связан с управляющим входом управляемого преобразователя напряженпя, питающий вход которого

0 соединен с источником ре;1ервного питания постоянного тока, а выход - через последовательно соединенные резервныli выпрямитель и стабилизатор нанряжения с ре- зервируе.мой нагрузкой системы, генератор и.мнул1)Сов нреобразования, узел задержки,

5 общий провод системы, к,1емму сигнала аварии сети питания энергозависимого запоминающего устройства, отличающаяся тем, что, с целью снижения аппаратурных затрат и повышения КПД системы, в нее введены зе,л

пигани 1, |Н :1истивиыи делитель напряжения, -югически i.ievienT 211 и формирователь фронта )Са, у.нм задержки выполнен с одним входом II двумя выходами, а узел ;|варийного смгиада вы11о,лнен в виде компа- )атора, причем одноименные выходы сетевого и резервного выпрямителей объединены и подключены к фильтрующему конденсатору и входам узла питания, инвертирующий вход компаратора иодсоединеп к выходу управ.1як)1иего выпрямительного узла, неинвертирующий вход - к выходу ре- зистивного де.тиюли напряжения, выход компаратора соединен с первым входом ,io- г ического з1лемента 211 и с входом уз;1а задержки, первый выход пос,:1еднего подсоединен к управляющему входу управляемого стабилизатора напряжения, второй выход уз.та задержки через 4 рмчр г - 1ь фронта импу.тьса (к клемме сигнала аварии сети пигапия щергозависимого запоминающего ст)ойстиа, Bro()oii вход ,тогического элемента 211 подключен к выходу генератора им11у.1ьсов преобразования, выход , io- гического элемента 2И к управляющему входу уиравлиемого преобразователя, вход резистивного делителя напряжения подсоединен 1 ВЫХОД) с I абил и uiTopa папряжеппя, а выход yi.ia пигапия подключен к питаю щим входам компаратора. гепе)атора им- иу/п.сов )бра ювап11Я. .югпческого уле0

5

0

5

мента 2И и формирователя фронта импульса.

2.Система электропитания по п. 1, отличающаяся тем, что управляющий выпря- .мительный узел выполнен в виде понижающего трансформатора е подключенным к вторичной обмотке выпрямителем и потенциометра, крайние выводы которого подключены к выходным выводам выпрямителя, а средний вывод соединен с выходом управляющего выпрямительного узла, узел питания выполнен в виде параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне.

3.Система -: лектропитания по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения аппаратурных затрат, формирователь фронта импульса выполнен в виде триггера Шмит- та, а узел задержки выполнен в виде первой и второй интегрирующих RC-цепей с первой и второй постоянными времени соответственно, объединенных входными выводами и соединенных с входом узла задержки, выходными выводами соединенных с управляющим входом управляемого стабилизатора напряжения и входом триггера Шмит- та соответственно, приче.м параллельно резистору второй интегрирующей RC-цепи вк.чючен диод в такой полярности, что при появлении напряжения сети переменного тока первая постоянная времени меньще, чем вторая.

/.

ппппппп

лшпппг

Вкллиение

упн

. -1

„Г

сриг.З

выклю ение У пи

t

„ I

Изобретение относится к мектротех- нике и вычислительной технике и может быть исио. 11..зован() для бесперебойного пи- т;и1ия, а также перевода в режим хранения информации различных нолунроводниковых, интегральных и иных энергозависимых запоминающих устройств (ЭЗУ) вычислитель- ман1ин и других радиоэлектронных объuc ектов. Цель изобретения - снижение ainia- ратурных затрат и повьннение КПД системы. При снижении напряжения сети на выходе компаратора 6 устанавливается «О, что через второй выход узла 7 задержки обеспечивает формирование сигнала аварии сети нита}П(я ЭЗУ 5 уровня с крутым фронтом, необходимым для нередачи его но линии связи от системы электропитания к ЭЗУ и для завери1епия необходимых оиерапий в схеме управления (4) по прерыванию рабочего режима и перехода в режим хранения информапии. Первьп выход уз.па 7 задержки обеспечивает удержание напряжения схемы управ.пения (4) с первой постоянной времени. В момент появления «I на выходе компаратора 6 на выходе резе)- вного выпрямителя поддерживается нанря- жение, равное выходному напряжению сетевого вынрямителя 1 при па.мичии порма, 1ь- Hoi o сетевого напряжения и обеспечения режима хранення информации в схеме 14 ЭЗУ 5. ( момента аварии основной сети г1ИтаР1ия до момента появления выходного напряжения резервного вьпфямителя 12 фильтрующий конденсатор 17 поддерживает почти неизменным напряжение, а отключенная с первой постоянной времени мон;ная Ф (Л со 00 со ел о