Устройство для контроля и сигнализации о неисправностях по меньшей мере двух вторичных источников питания Советский патент 1979 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к устройствам контроля, блокировки и сигнализации и может быть использовано в вычислительной технике, радиоэлектронике, приборостроении и промышленной автоматике.

Одно из известных устройств для контроля и сигнализации о неисправностях вторичных источников питания (ВИП) содержит двухпозиционные датчики контроля достижения напряжениями заданных уровней, суммирующие ключи, управляющие трансформаторы, генератор управлякхцих импульсов, схему сигнализации, состоящую из сигнальных ламп, тиристоров и резистора, исполнительный элемент и диодный мост 1.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля и сигнализации о неисправностях по меньшей мере двух вторичных источников питания, содержащее для каждого вторичного источника питания датчик пониженного напряжения, один из входов которого соединен с клеммой для подключения к выходному выводу соответствующего вторичного источника питания, блок индикации с логической схемой И-НЕ.

один из входов которой соединен с выходом логической схемы И-riE блока индикации другого вторичного источника питания, а выход соединен с одним из соответствующих входов исполнительного элемента, служащего для подключения указанных вторичных источников питания к питающей сети 2 .

0

Недостаткам известного устройства является его низкое быстродействие и ограничение функциональных возможностей, а также отсутствие возможности производить контроль

5 входных напряжений источников питания при их повьииении и использо вать устройство как регулятор первичного напряжения сети в определенном интервале времени.

0

Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что в уст.ройство для контроля и сигнализации

5 о неисправностях по меньшей мере двух вторичных источников питания введены элементы памяти, источник электропитания, электронный узел блокировки и для каждого ВИП-датчик

0 повышенного- напряжения и суммирующая логическая схема Й-ЙЕ, причем вход датчика повышенного напряжения соединен с клеммой для подключения к выходному выводу соответствующего ВИП, а выходы датчиков повышенного и пониженного напряжений для каждого ВИП подключены соответственно к первому и второму входам суммирующей логической схемы И-НЕ, выход которой подключен к другому входу блока индикации, а третий вход суммирунвдей логической схемы И-НЕ подключен к выходу элемента памяти, входом подключенного к исполнительному элементу, соединенному с входом источника электропитания, выход которого подключен к входу электронного узла блокировки, выходом подключенного к другому входу каждого датчика пониженного напряжения 3.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Оно содержит для каждого ВИП датчики 1, 2 повышенного напряжения и датчики 3, 4 пониженного напряженияj к выходам которых подключены входами суммирующие логические схемы И-riE 5 и б, а выходами - к входам логических схем И-ME блоков 7 и 8 индикации. Один из входов логической схемы И-iSE блока 7 индикации соединен с выходом логической схемы И-НЕ блока 8 индикации, а их выходы соединены с одним из соответствуклцих входов исполнительного элемента 9. Дополнительно введенный элемент 10 памяти своим входом подключен к одному из выходов исполнительного элемента 9, соединенному с входом дополнительно введенного источника 11 электропитания, и через переключатель 12 - к питающей сети, а выходом подключен к входам суммирукяцих логических схем И-ЯК 5 и 6, Выход источника 11 электропитания подключен к входу дополнительно введенного электронного узла 13 блокировки, выход которого подключен к входам датчиков пониженного напряжения 3 и 4. ВИП 14 и 15 своими входс1Ми подключены к аыходу исполнительного элемента 9, а через клеммы 16 и 17 - к датчикам 1, 2 и 3, 4.

У ЗтройстБо, показанное на чертеже, содержит два контролируемых канала В общем случае -максимальное числЬ каналов определяется числом входов логических схем блоков 7 и 8 индикации и исполнительного элемента 9. Если же требуемое число контролируемых каналов будет больше числа входов логических схем И-ЯЕ блоков 1, 8 индикации и входов исполнительного элемента 9, устройство может быть выполнено по древовидI t

ной

схеме с введением дополнительных логических элементов.

Рассмотрим работу устройства 3 четырех режимахз в режиме включения устройства; в режиме слежения, т.е. когда На выходе контролируемых ВИП 14 и 15 установлены номинальные напряжения; в режиме аварий, когда выходное напряжение одного датчика и ВИП вышло за допустимый предел; и в режиме хранения адреса аварийного ВИП.

Для режима -включения харак- . терно то, что при подключении переключателем 12 устройства к первичной сети напряжение Чц на выходе источника 11 электропитания и шинах питания всех логических элементов повышается до номинального значения за время, которое на порядок менше времени повышения напряжения на выходе любого ВИП 14, 15,

При отсутствии в устройстве узла 13 блокировки датчики 3, 4 пониженного напряжения сработают до выхода ВИП 14, 15 в номинальный режим работы. Следовательно, исполнительный элемент 9 отключает ВИП 14 и 15 от питающей сети.

А при наличии в устройстве электронного узла 13 блокировки схема работает следующим образом.

При появлении на выходе источника 11 электропитания напряжения электронный узел 13 блокировки вырабатывает положительный перепад напряжения на время выхода контролируемых ВИП 14 и 15 в номинальный режим работы, который подается на один из входов датчиков 3, 4. Последние формируют положительные перепады напряжений, т.е. логические . На входы су1Ф ирующих логических элементов 5, б в этом режиме подаются логические , Через сигнальные лампы блоков 7, 8 индикации ток не проходит, так как на входы логических схем И-НЕ блоков поданы низкие перепады напряжения, T.ei логичес- кие О, исполнительный орган 9 остается в включенном состоянии, а ВИП 14, 15 - подключены к первичной сети. После выхода всех ВИП в номинальный режим работы электронный уэел 13 блокировки выдает на входы датчиков 3, 4 отрицательный перепад напряжения, и действие узла 13 на этом заканчивается. Схема устройства переходит в режим слежения.

В режиме слежения на входы всех датчиков 1-4 подаются номинальные значения контролируемых напряжений с выходов ВИП 14 и 15, на вхо суммируюгдих логических элементов 5 и б подаются логические , через лампы блоков 7 и 8 индикаций ток не проходит, и исполнительный элемент 9 находится в включенном состоянии. Логический О с выхода исполнительного элемента 9 подается на элемент памяти 10, с выхода кото рого логическая i подается на один из входов суммирующих логических элементов 5 и 6. Для режима хранения характер на работа схемы в роли иного функци нального назначения устройства, а именно - для защиты входов контроли руемых источников питания 14, 15 от воздействия высокочастотных помех. Режим защиты выполняется в том случае, если соблюдается следующее условие т , т -г ,T, г- Т Jo -ЗИП Тзэ время задержки включения где L исполнительного элемента 9; время задержки включения элемента 10 памяти; суммарная задержки включе ния всех элементов контро руемого канала до исполни тельного элемента; - время наличия напряжения ® на выходе ВИП после отклю ния первичной сети. При воздействии на вход, наприме ВИП 14, положительной импульсной по мехи с длительностью Т,п ПОМЕХИ длительностью 7,0 устройство буд1 работать следующим образом. Напряжение положительной помехи воздействует на датчик 1, который преобразует его в отрицательный перепад логический О, Далее происходит последовательное инверти рование состояний логических схем И НЕ канала. Отрицательным перепадом схемы И-НЕ блока 7 запирается исполнительный элемент 9, а ВИП 14, 1 находятся временно в отключенном со тоянии. Следовательно, на входы ВИП 14 и 15 импульсная помеха не поступает и на их выходах сохраняют ся номинальные значения напряжений. После прекрахцения действия полож тельной помехи на входе датчика 1 логические схемы канала возвращаются в исходное состояние, а исполнительный элемент 9 продолжает остава ся в отключенном состоянии на время действия элемента 9 динамической памяти исполнительного элемента. Вр мя задержки динамического элемента памяти выбирается таким, чтобы оно превысило времени наличия напряжени на выходах ВИП после отключения пер вичной сети. Таким образом ВИП за1ии щены от воздействия высокочастотных помех на время, близкое к времени наличия напряжений на их выходах. В большинстве случаев составляе 0-40 м/сек, поэтому предложенная схема может практически обеспечить защиту ВИП и их потребителей от воз действия пачки высокочастотных помех или одиночного импульса {выброса) с приведенной длительностью, А значит при построении систем электропитания различных радиоэлектронных устройств отпадает необходимость в дорогостоящих и громоздких широкополосных фильтрах, В режиме авария при исчезновении напряжения, например, на выходе ВИП 14 датчик 3 вьадает на вход логической схемы 5 О, логическая схема блока 7 индикации меняет свое состояние под воздействием i поступающей с выхода логической схемы 5. Через лампу блока 7 индикации протекает ток, и ее загорание указывает адрес аварийного ВИП. Исполнительный элемент 9 меняет свое состояние и отключает ВИП от питающей сети. С выхода исполнительного элемента 9 положительный перепад напряжения поступает на вход элемента памяти 10, откуда отрицательный перепад напряжения - логичесподается на один из входов логических элементов 5 и 6, После чего схема адресной сигнализации (блоки 7 и 8 индикации) полностью переходит в режим хранения адреса аварийного ВИП. Для режима хранения характерно то, что после исчезновения напряжений на выходе всех ВИП (в данном случае 14 и 15), остается включенной только лишь сигнальная лампа блока индикации аварийного канала (для данного случая лампа блока 7 индикации), при этом в момент понижения контролируемых напряжений за порог срабатывания датчиков понижения напряжения 3 и 4 не происходит переадресации аварийного канала. Это положительное свойство устройства обеспечивается введением элемента 19 памяти, в качестве которого можно использовать динамический элемент, например интегрирующую цепочку с инвертором, или статический элемент - триггер с линией задержки и т.п. Формула изобретения Устройство для контроля и сигнализации о неисправностях -по меньшей мере двух вторичных источников питания, содержащее для каждого вторичного источника питания датчик пониженного напряжения, один из входов которого соединен с клеммой для подключения к выходному выводу соответствукацего вторичного источника питания, блок индикации с логической схемой И-НЕ, один из входов которой соединен с выходом логической схемы И-НЕ блока индикации другого вторичного источника питания, а выход соединен с одним из соответствующих входов исполнительного элемента, служащего для

подключения указанных вторичных источников питания к питающей сети, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в устройство введены элементы памяти, источник электропитания, электронный узел блокировки и для каждого вторичного источника питания - датчик повышенного напряжения и суимирующая логическая схема И-НЕ, причем вход датчика повышенного напряжения соединен с клеммой для подключения к выходному выводу соответствующего вторичного источника питания, а выходы датчиков повышенного и пониженного напряжений для каждого вторичного источника питания подключены соответственно к первому и второму входам суммирующей логической схемы И-НЕ, выход которой подключен к другому входу блока индикации, а третий вход суммирующе логической схемы И-НЕ подключен к выходу элемента памяти, входом подключенного к исполнительному элементу, соединенному с входом источника электропитания, выход которого подключен к входу электронного узла блокировки, выходом подключенного к другому входу каждого датчика пониженного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 425170, кл. G 06 F 11/00, 1972.

2,Авторское свидетельство СССР № 207281, кл. Н 02 J 13/00, 1966.