Резервированный стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относится к области электро.техники и может быть использовано преиму-. щественно для питания передающих устройств.

В основном авт.свид. № 519691 описан стабилизатор переменного напряжения, содер- 5 жащий регулирующий элемент, соединенный последовательно с выходными клеммами, ко торый по управляющему входу соединен с органом управления, узел сравнения последнего подключен параллельно выходным, клем- ю мам, три трансфарматора,балластный элемент, управляемый ключ и два двухполупериодных выпрямителя. Причем одна диагональ первого двухполупериодного выпрямителя подключена ко входным клем- j5 мам, а другая через первичную обмотку первого трансформатора - к управляемому ключу, второй ДвуХПОЛуПерИОДНЫЙ ВЬ1гхрямитель связан с регулирующим элементом, и соединен со входом управляемого 20 ключа. Вторичная обмотка первого трансфер матора соединена с последовательно соединенными вторичной обмоткой второго трайсформатора и балластным элементом, первичная обмотка второго трансформатора со- 25

единена встречно-последовательно со вторичной обмоткой третьего трансформатора и входными клеммами, а первичная обмотка третьего трансформатора подключена ко входным клеммам.

Однако известный стабилизатор не защи щает нагрузку при различных переходных процессах, а также при возникновении неисправностей внутри любого канала стабилизатора, ведущих к повыщению выходного напряжения. Так, например, при внезапном пробое включенного последовательно с нагрузкой регулирующего элемента, все напряжение окажется приложенным к нагрузке.

Кроме того, в известном стабитшаторе не обеспечивается надежное питание нескольких каналов нагрузки с гальванической раавязкой их цепей.

Целью изобретения $шляется расщиренне функциональных возможностей стабилизатора.

Эта цель достигается тем, что стабилизатор снабжен узлом контроля и испопнитепь ным элементом и двумя преобразователями

постоянного напряжения в переменное с нес- копьким.и выходными обмотками, одна из которых через однопопупериодный выпрямитель подключена к выходу интегрирующей 150-.цепи и входной цепи транзистора узла контроля, выходом, через исполнитель ный элемент подключенного параллельно входу одного из двух каналов регулирования и входу интегрирующей ИС -цепи, Каж- дая из одной пары шин питания одноименно полярности преобразователей постоянного напряжения в переменное подключена соответственно через размыкающий и замыкающий контакты исполнительного элем.ента узла контроля к общей точке соединения анодов разделительных диодов каналов регулирования, а каждая из другой пары щин питания одноименной полярности преобразователей соединена с общей щиной питания каналов регулирования. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор состоит из двух идентичных каналов 1 и 2 стабилизации, подключенных через разделительные диоды 3, 4 к щинам питания преобразователя 5 через размыкающие контакты 6, 7 исполнительного элемента 8, а также к щинам. питания преобразователя 9 через замыкающие контакты 6, 10 того же исполнительного элемента 8. Преобразователь 5 содержит силовой трансформатор 11, имеющий одну первичную обмотку 12 и несколько вторичных обмоток 13, 13 , 132 подключенных {кро ме обмотки 13) через выпрямители 14 , 142 фильтры 15 , ISg .... 15 р к соответствующим нагрузкам 16 , 16;. Выходные цепи преобразова теля 9 включены на первичную обмотку 12 силового трансформатора 11. Вторичл ая обмотка 13 силового трансфо матара 11 подсоединена через однополупериодный выпрямитель 17 к выходу интегрИ рующей RC -цепи, состоящей из резистора 18 и конденсатора 19, а также ко входной цепи транзистора 2О узла контроля 21. Выходная цепь транзистора 20 узла контроля 21 через исполнительный элемент 8 включена параллельно шинам, питания каналов 1, 2 стабилизации и входу интегриру ющей RC -цепи. Работает данный стабилизатор следующим образом. При нормальной работе стабилизатора один из его каналов 1, 2 стабилизации работает на нагрузку (в нашем случае нагруз кой являются цепи питания преобразователей 5 или 9), а другой канал - на хопо том ходу. Отличительной особенностью дан

ного построения двух кaliaлoв 1, 2 стабилизации является то, что их выходное напряжение (напряжение между анодами разделительных диодов 3, 4 и общей шиной питания обоих каналов 1, 2 стабилизации) имеет строго постоянную величину с ограниченным диапазоном нестабильности напряжения при различных видах неисправностей внутри любого из каналов 1, 2 стабилизации, а также при - различных переходных процессах на их входе и выходе. Это приводит к тому, что при любом отказе (к.з. или обрыв ключевого элемента) внутри преобразователя 5, его выходные напряжения только уменьшаются, т.е. любой вид неисправности внутри всего устройства ведет только к понижению выходного напряжения, что является командным, сигналом для переключения на резервный преобразователь 9 с помощью узла контроля 21. При включении стабилизатора работает один из каналов 1, 2 стабилизации и преобразователь 5, подключенный через размыкающие контакты 6, 7 исполнительного элемента 8 к выходу каналов 1, 2 стабилизации. Напряжения с первичной обмотки 12 трансформатора 11 трансформируются в выходные обмотки 13, 13. , 13 13п и далее подаются на свои каналы нагрузок 16, 1б2 .... 16п соответственно через выпрямители 14 , 142 .... 14 и фильтры 15, 15 этом на вход транзистора 20 узла контроля 21 постоянно подается запирающее напряжение через однополупериодный выпрямитель 17, которое удерживает транзистор 20 в закрытом состоянии. При отказе преобразователя 5 напряжение на выходных обмотках 13, 13, 13„, .... 13f силового трансформатора 11 снижается до нуля. Уменьшение напряжения в обмотке 13 до определенного уровня обеспечивает от пирание транзистора 20 по следующей цепи: плюс источника питания каналов 1, 2 стабилизации, резистор 18 интегрирующей RC -цепи, переход база-эмиттер транзистора 20, минус источника питания каналов 1, 2 стабилизации. Это,, в свою очередь, вызывает срабатывание исполнительного элемента 8, который своими контактами переключает выходное напряжение каналов 1, 2 стабилизации на резервный преобразователь 9. При этом напряжение с первичной обмотки 12 трансформатора 11 продолжает трансформироваться во все выходные обмотки 13, 13., 132 .,., 13р и в соответствующие каналы нагрузок 16, lOg , 1б|,, соответственно через выпрямители- 14, 14,,.... 14, и фильтры

15, IS

15f} , сохраняя требуемые параметры.

Появление запирающего напряжения на обмотке 13 не вызывает обратного переключения с контактов 6, 1О на контакты 6, 7 при использовании исполнительного элемента одностороннего действия, например, дистанционного переключения. Интегрирующая IRC -цепь (резистор 18, конденсатор 19) необходима для того, чтобы в момент включения стабилизатора запирающее напряжение на выходной обмотке 13 преобразователя 5 появилось раньше, чем. появится напряжение на конденсаторе 19 интегрирующей цепи, что исключает ложное срабатывание испол- нительного элемента 8 узла контроля 21,

Таким образом, включение в схему стабилизатора двух преобразователей и узла контрля в их взаимосвязь с другими элементами и узлами обеспечивает бесперебойное питание всех гальванически развязанных каналов нагрузки при всех возможных повреждениях с сохранением требуемых выходных параметров, что приводит к повышению надежности.

Форм, ула изобретения Резервированный стабилизатор напряжения постоянного тока по авт.свид. Xt 519691,

отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей стабилизатора, он снабжен узлом контроля с исполнительным элементом и двумя преобразователями постоянного напряжения в переменное с несколькими выходными обмотками одна из которых через однополупериодный выпрямитель подключена к выходу интегрирующ КС -цепи и входной цепи транзтютора узла контроля, выходом через исполнительный элемент подключенного параллельно входу одного из двух каналов регулирования и входу интегрируюшэй ЦС - цепи, причем каждая из одной пары шин питания одноименной полярности преобразователей постоянного напряжения в переменное подключена соответственно через раз- мыкаюший и замыкающий контакты исполнительного элемента узла контроля к обшей точке соединения анодов разделительных диодов каналов регулирования, а каждая из другой пары шин питания одноименной полярности преобразователей соединена с общей шиной питания каналов регулирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: . А,вторскэе свидетельство №519691, М.Кл G 05 F 1/56 от 1974 (прототип). -frj Й