Система вторичного электропитания Советский патент 1991 года по МПК G05F1/577 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности системы.

На фиг. 1 приведена структурная схема системы вторичного электропитания; на фиг. 2 - электрическая схема блока управления; на фиг. 3 - временные диаграммы включения системы.

Система вторичного электропитания содержит п источников питания 1, п датчиков тока 2, первую и вторую группу п оптронных переключателей и инверторов 3, 4, п транзисторов 5, регулирующие транзисторы 6 источников питания, п первых и вторых резисторов 7, 8, п резисторных делителей 9 напряжения, п пусковключающих логических элементов 2И 10, блок управления 11. первый и второй логические элементы НЕ 12, 13, логический элемент 2ИЛИ 14, формирователь 15 запускающего импульса, логический элемент 2И 16, шина 17 входного напряжения, вход 18 Пуск, потенциальная и общая шины 19, 20 источников питания, потенциальные и общие выводы 21, 22 системы, силовые входы и входы 23, 24, 25 управления и защиты источников питания .выходы 26 защиты источников питания.

Блок управления 11 содержит первый и второй логические элементы п ИЛИ-НЕ 27, 28, логический элемент 2И 29, логический элемент 2 ИЛИ 30, первые и вторые информационные входы 31, 32, блокирующий и управляющий выходы 33, 34, включающий вход 35.

О

( о о о о

Система вторичного электропитания работает следующим образом.

В исходном состоянии на силовые входы 23 источников питания 1 подается входное напряжение с входной шины 17. Источники питания 1 не включены, на входы 24 управления сигнал включения не выдается, на выходных шинах 19, 20 и выводах 21, 22 системы напряжение отсутствует. Оптрон- ные переключатели-инверторы 3,4 первой и второй группы выключены, на их выводах формируются сигналы лог.1. Подается команда включения (лог.1) системы на вход 18. Эта команда приходит непосредственно на вторые входы п пусковключающих элементов 2И 10, и через элемент НЕ 12 - на один из входов элемента 2 ИЛИ 14. На другой вход элемента 2 ИЛ И 14 приходите блокирующего выхода 33 блока управления 11 сигнал лог.О, так как на информационные входы 31, 32 блока управления 11 с оптрон- ных переключателей-инверторов 3, 4 приходят сигналы лог.1. В результате на выходе элемента 2ИЛИ 14 сигнал сменится с. лог.1 на лог.О и формирователь 15 вырабатывает импульс лог.1 длительностью Тф большей времени самого продолжительного переходного процесса при включении источников питания 1.

Таким образом, на оба входа элемента 2И 16 подаются сигналы лог, 1 на выходе элемента 16 формируется сигнал лог.1, который поступает на включающий вход 35 блока управления 11. На вход элемента 2ИЛИ 30 блока управления 11 приходят лог. 1 с входа 35, на выходе элемента 30 и на управляющем выходе блока управления 11 формируется лог. 1, которая поступает на объединенные первые входы элементов 2И 10. Сигнал лог.1 приходит с выходов элементов 10 на входы управления 24, давая команду на включение источников питания. По мере увеличения выходных напряже - ний Увых срабатывают при пороговых напряжениях (Unop) оптронные переключатели-инверторы 4, через время t гг . . . тп . Последним срабатывает оптронный переключатель-инвертор (в данном случае) третьего источника питания (тз) , в этот момент на всех первых входах 31 блока управления 11 появляются сигналы лог.О. При исправных источниках питания 1 к этому времени должны срабатывать все оптронные переключатели-инверторы 3 и на вторых информационных входах 32 блока управления 11 появятся сигналы лог. О. На регулирующих транзисторах 6 источников питания 1 в этот момент имеется напряжение, равное разности напряжений на выходах выпрямителя и Unop, с выходов элементов п ИЛИ-НЕ 27, 28 поступают сигналы лог.1 на входы элемента 2И 29 и далее на вход элемента 30, подтверждающий сигна/i

лог.1 на управляющем входе 33 блока управления 11, и оставляя систему включенной.

Предположим, что на момент времени (фиг. 3) из-за неисправности (например, короткое замыкание регулирующего транзистора 6) какого-либо источника питания, не включился один из оптронных переключателей-инверторов 3. С выхода элемента ИЛИ- НЕ 27 придет сигнал лог.1, с выхода

элемента ИЛИ-НЕ 28 - лог.О, соответственно на выходе элемента 2 ИЛИ 29 будет лог.О, значит сигнал на выходе элемента 2 ИЛИ 30 будет определяться сигналом на выходе элемента 2 ИЛИ 16, и которым будет

лог,0 из-за сигнала лог.О, приходящего с выхода элемента НЕ 13. Таким образом, в момент времени тз формируется команда на выключение системы. При отсутствии напряжения на одном из выходов источника

питания 1 (другая неисправность), включение системы будет продолжаться до времени окончания импульса Тф , а затем на управляющем выходе 34 блока управления 11 образуется команда выключения системы (из-за невключения одного из оптронных переключателей-инверторов 4).

Рассмотрим ситуацию возникновения аварии при включенной ситеме электропитания. При возникновении неисправности

(типа Обрыв), в результате которой снимается напряжение с одного из выходов источ- ника питания, срабатывает один, из выбранных переключателей-инверторов 4, изменяется сигнал лог. 1 на лог.О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 и соответственно формируется сигнал лог.О на.выходе 34 блока управления 11, отключая через элемент 2И 10 систему, При возникновении неисправности (типа короткое замыкание), в

результате которой повышается на регулирующем транзисторе 6 и резко уменьшается напряжение на выходе одного из источников питания 1, срабатывает один из оптрон- ных переключателей-инверторов 3, на

выходе элемента п ИЛИ-НЕ 28 сигнал изменяется с лог,1 на лог.О, далее формируется через 2И 29 и 2ИЛИ 30 команда на выходе 34 блока управления 11 отключения системы. На включающем входе 35 блока

управления 11 в этой ситуации сохраняется сигнал лог.О. При превышении одному из выходов системы тока нагрузки срабатывает один из датчиков тока 2 и возбуждая вход 25 защиты отключает соответствующий источник питания 1, затем срабатывает один из оптронных переключателей-инверторов 4 и далее блоком управления 11 формируется команда (аналогично описанному) на выключение системы.

Блок управления 11 работает следующим образом.

Когда на информационные,входы 31 и 32 приходят сигналы лог.О, на выходе элементов ИЛИ-НЕ 28, 27 формируются сигналы лог.1, на выходе элемента 2И 29 лог.1, этот сигнал однозначно определяет значение сигнала на выходе элементами/ И 30 и на управляющем выходе 34 (лог.1), Этот сигнал на выходе 34 можно получить при подаче нэ включающий вход 35 сигнала лог.1, что и используется при включении системы. На блокирующем входе 33 формируется сигнал лог.1, блокирующий через элемент НЕ 13 пусковой импульс Ф (фиг. 3). При появлении хотя бы одного сигнала лог.1 на информационных входах 31, 32 изменяется состояние выхода 34 с лог.1 на лог,0. Взаимодействие блока управления 11с другими элементами системы описано ранее при описании работы системы,

Предлагаемая система вторичного электропитания содержит малое количество эле- ментов, обеспечивает достаточное быстродействие устройства контроля, что весьма важно для защиты нагрузки при превышении выходного напряжения предельно допустимого, а также быстрое выключение всех источников питания при аварийном состоянии хотя бы одного из них.

Наиболее рационально использовать предлагаемую систему электропитания в преобразователях постоянного напряжения в переменное с многообмоточным трансформатором, выпрямителями и фильтром и линейным стабилизатором напряжения по каждому выходу.

Формула изобретения

1. Система вторичного электропитания, содержащая шину входного напряжения, подключенную к силовым входам п вторичных источников питания с непрерывным регулирующим транзистором на выходе, п датчиков тока, включенных между потенциальными шинами вторичных источников питания и соответствующим выходным потенциальным выводом, при этом п общих выводов соединены соответственно с общими шинами вторичных источников питания, подключенных входами защиты к информационным выходам датчиков тока, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, в нее введены первая и вторая группы из п оптронных переключателей-инверторов, п разисторных делителей напряжения, по п первых, вторых резисторов и пусковключающих логических элементов 2И, два логических элемента НЕ. логический

элемент 2ИЛ И, логический элемент 2И, формирователь запускающего импульса, блок управления, при этом выходы защиты п вторичных источников питания подключены непосредственно к положительным входам

0 первой группы п оптронных переключателей-инверторов, каждый из которых соединен отрицательным входом через последовательно включенные эмиттер-коллекторные цепи п транзисторов и п первых

5 резисторов с общими шинами соответствующих вторичных источников питания, к которым подключены отрицательные выводы второй группы п оптронных переключателей-инверторов и один из крайних выводов

0 п резисторных делителей напряжения, соединенных другими крайними выводами с базами п транзисторов, а средними выводами -сп выходными потенциальными выводами, подключенными через п вторых резисто5 ров соответственно к положительным выводам второй группы п оптронных переключателей-инверторов, выходы которых соединены с первыми информационными п входами блока управления, подключенного

0 вторыми информационными п входами к выходам первой группы п оптронных переклю- чат.елей-инверторов, выход блока управления соединен с объединенными первыми входами пусковключающих п логи5 ческих элементов 2И, подключенных выходами соответственно к входам управления п вторичных источников питания, а вторыми входами - к входу Пуск, соединенному через первый логический элемент НЕ с пер0 вым входом логического элемента ИЛИ, выход которого подключен через формирователь запускающего импульса к первому входу логического элемента 2И, соединенного выходом с включающим входом блока

5 управления, блокирующий выход которого соединен непосредственно с вторым входом логического элемента 2ИЛИ и через второй логический элемент НЕ - с вторым входом элемента 2И.

0 2, Система по п. 1,отличающаяся

тем, что блок управления состоит из дзух

логических элементов ИЛИ-НЕ, логических

- элементов 2И и 2ИЛИ, при этом выходы

первого и второго логических элементов

5 ИЛИ-НЕ подключены соответственно к входам логического элемента 2И, выход которого соединен с одним из входов логического элемента 2ИЛИ, другой вход которого использован в качестве включающего входа, а выход - в качестве выхода, причем в качестве первых и вторых информационных вхо- ИЛИ-НЕ, а в качестве блокирующего выхода дов использованы входы соответственно -выход первого логического элемента ИЛИ- первого и второго логических элементов НЕ.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности за счет введения контроля аварийного состояния N источников питания. Схема контроля содержит две группы из N оптронных переключателей-инверторов 3, 4 и блок 11 управления. Одна из групп оптронных переключателей-инверторов производит контроль выходных напряжений, другая - контроль наличия напряжения на регулирующих транзисторах 6. В момент пуска схема контроля блокируется до момента выхода всех источников питания на режим, затем блокировка снимается. Блокировка осуществляется логическими элементами НЕ 12, 13, 2 ИЛИ 14, И 16, формирователем 15 запускающего импульса. Включение оптронных переключателей-инверторов 3 через транзисторы 5, а также использование делителей 9 напряжения позволяет снизить напряжение на выходе источников 1 в режиме холостого хода. Резисторы 7, 8 являются токоограничивающими. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

32

фие1

Увш

Уеыхг

422

Увопл

Фае. 2