Система резервированного электропитания Советский патент 1978 года по МПК H02J9/04 

1

Изобретение относится к области электротехники, и может быть использовано цля обеспече1шя бесперебойного питания электро- и радиоэлектронных устройств.

Известна система резервированного

электропитания, содержащая резервный источник питания, соединенный с нагрузкой через переход эмиттер-коллектор транзистора, который управляется усилителем в зависимости от выхоаного напряжения

источьшка основного питания сигнала блока контроля напряжения ij . К ее недостаткам слецует отнести недостаточную надежность, обусловленную тем, что при отказе основного источника нагрузка может оказаться под повышенным напрянсением.

Известна также система резервирован- ; ного электропитания, содержащая ключевой усилитель, включенный в цеп резервного источника встречно развязывающему диоду, причем пополнительный источник смешения через стабилитрон и резистор подключен к эмиттер-базовому переходу составного транзистора 2j. К ее недостаткам следует отнести непродолжительный срок службы и

ненадежность, обусловленные отсутствием многократных переключений с основного на резервный и наоборот без перерыва питания нагрузки, возможностью появления повышенного напряжения на нагрузке при отказе одного из источников.

С целью повышения надежности и увеличения срока службы в предложенной системе, содержащей два источника питания с регуляторами напряжения, сх единенных по выходу через развязывающие диоды, датчики напряжения источщков питания, и дополнителв ый источник питания, выход датчика напряжения первого источника связан с регулятором напряжения второго источника, а резистор напряжения первого источника связан с органом задерж|си его отключения, указанный орган задержки выполнен в виде элемента задержки времени и подключен к выходу датчика напряжения первого источника, а выход датчика напряжения второго источника связан с его регулятором напряжения, причем в качестве указанного органа задержки может быть использован датчик напряжения второго источника, выход которого связан с регулятором напряжения первогс} указанные регуляторы напряжения свя.заны с датчиками напряжения и органом задержки через коммутирующие элементы. На фиг. 1 изображена принципиальная схема первого варианта, на фнг. 2 - принципиальная схема второго варианта. Описываемая система соцержит датчик напряжения 1 первого источника питания 2 с регулятором напржокения 3, cвяvзaнный с регулятором напряжения 4 второго источ ника питания 5 через датчик напряжения 6 второго источника питания 5, датчик напряжения 6, связанный с регулятором напряжения 4 второго источника 5, орган задержки 7, выполненный в виде элемента задержки времени и включенный между выходом датчика напряжения 1 и регулятором напряжения 3 первого источника питания 2 дополнительный источник 8, предназначенный для питания датчиков напряжения 1 и 6, развязьгеающне диоды 9 и 10, на грузку 11с фильтром 12, Первый вариант системы работает следующим образом. При нормальной работе первого источни ка 2 напряжение питания подается в нагруз ку 11 с фильтром12 через развязывающи аи од 9, который одновременно является и выпрямителем. При этом на выходе датчик 1 напряжение равно нулю и запирающее напряжение на регулятор 3 источника 2, подаваемое с выхоаа датчика 1 через орган задержки 7, также равно нулю. Регулятор 3 источника 2 включен и напряже ние на его выходе равно номинальному. Ре гулятор 4 второго источника 5 включен, так как с выхода датчика 6 на него подае ся .запирающее напряжение. Источник 5 выключен. Если на выходе источника 2 на жение становится выше или ниже допустимого значения, то на выходе патчика 1 появляется напряжение, поступающее одновременно на датчик 6 и орган задержки 7 Этим сигналом снимается напряжение с вы хода датчика 6 и тем самым запирающее напряжение с регулятора 4 источника 5. Регулятор 4 источника 5 включается. Источник 5 начинает выходить на режи развязывающий диод 10 (ок же и выпрями тель) открывается, а диод 9 закрывается и напряжение в нагрузку 11 подается от источника 5. К моменту окончания сигнал с выхода датчика 1. источник 5 выходит на режим и на вход датчика 6 подается номинальное напряжение, при котором напряжение на его выхоце равно нулю. Ор -задержки 7 обеспечивает временную задер ку подачи запирающего напряжения на регулятор 3 источника 2 с выхода датчика на время равное выходу источника 5 на ежим. Таким образом, источник 5 включа я в момент обнаружения неисправности сточника 2, а последний выключается с адержкой, равной времени выхода источика 5 на режим, что исключает бестокову паузу на нагрузке 11. При неисправности сточника 5 на выходе датчика 6 появляетг я напряжение, запирающее регулятор 4 источника 5. Регулятор 4 источника 5 выключается и нагрузка 11 обесточива;ется. Второй вариант системы работает следу ющим образом. При нормальной работе источника 2 напряжение питания поцается в нагрузку 11с фильтром 12 через развязывающий диод 9, который одновременно является и выпрямителем. При этом с выхода датчика 1 источника 2 подается запирающее напряжение на регулятор 4 источника 5, которое поддерживает его в выключенном состоянии, А поскольку источник 5 выклю.чен, тона выходе датчика 6 отсутствует запирающее напряжение, подаваемое на ре..-гулятор 3 источника 2. При отклонении выходного напряжения источника 2 выше или ниже допустимого значения с выхода дат«в1ка 1 С1щ мается запирающее напряжение. Регулятор 4 вклк чается и источник 5 начинает вьгходить на режим. На время выхоаа на режиме питание нагрузки поддерживается за счет исто ника 2. Как только напряжение на выходе источника 5 достигает нужного уровня, на выхоаё датчика 6 появляется запирающее напр5пкение, подаваемое на регулятор 3 источника 2. Регулятор 3 выключается, выключается и источник 2. Питание в нагрузку 11 поступает от источника 5. При отклонении вьпсоцного напряжения исто ника 5 выше или; ниже допустимого значения с выхода датчика 6 снимается запирающее напряжение. Регулятор 3 включает ся. Источник 2 вновь включается и начинает выходить на режим. На время выхода на режим питание нагрузки 11 поддерживается за счет источника 5. Как только напряжение на выходе источника 2 достигнет нижнего уровня, так на выходе датчи. ка 1 появляется запирающее напряжение. Регулятор 4 выключается, выключается и источник 5. Питание в нагрузку 11 поступает от источника 2. При этом имеет место повторное включение отказавщего источ ника. Переключение: с одного источника на другой и наоборот будет происходить до тех пор, пока один из источников не потеряет свойства управляемости. Это позволж при прочих равных условиях более длительное время обеспечивать бесперебойное пи. танке нагрузки.

Отключение отказавшего источника происходит с некоторой задержкой равной времени выхода источника на режим. Органом задержки в этом случае является источник 5 и его датчик напряжения 6. Причем

временная зааержка может регулироваться в цепи датчика 6.

Подключение датчиков напряжения к регуляторам источников пнтаниЯ| введение органа задержки позволяет повысить нацеж ностъ и увеличить срок службы системы, обеспечивающей бесперебойное питание нагрузки. Формула изобретения

1. Система резервированного электропитания, содержащая два источника питания с регуляторами напряжения, соединенные по выходу через развязьгеающие диоды цатчики напряжения источников питания и дополнительный источник питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения срока служ бы, выход датчика напряжения первого источника связан с регулятором напряжения

второго источника, а регулятор напряжения первого источника связан с органом задержки erd отключения.

2.Система по п.1, отличающаяся тем, что указанный орган задержки выполнен в виде элемента зааержки времени и подключен к выходу датчика напряжения первого источника, а выход датчика напряжения второго источника связан с его регулятором напряжения.

3.Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве указанного органа задержки использован датчик напряжения второго источника, выход которого связан с регулятором напряжения первого.

4.Система по пп. 1-3, отличающаяся тем, что указанные регуляторы напряжения связаны с датчиками напряжения и органом задержки через коммутирующие элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции А 2О74028, кл. Н О2 3 9/ОО, 197О. ,

2.Авторское свидетельство СССР

№ Зв1503, кл. Н 02 3 9/04,14.12.70.