Устройство для ввода электропитания Советский патент 1979 года по МПК H01H85/30 

1

Изобретение относится к электропитающим устройствам аппаратуры проводной связи.

Широко известны устройства ввода электропитания, в системах вторичного электропитания аппаратуры проводной связи, содержащие плавкие предохранители (автоматы защиты), выключатели, токоограничивающие элементы и т. д.

.Также широко известны индуктивноемкостные фильтры, сглаживающие пульсацию входного напряжения, спады и выбросы напряжения, возникающие в переходных режимах.

. Известны схемы резервирования элеменов защиты по току перечисленных устройств I. .

Наиболее близким к изобретению решением технической задачи является устройство для ввода электропитания, .состоящее из основного и резервного блоков ввода, содержащих предохранитель от перегрузки по току, сглаживающий индуктивно-емкостной фильтр, между дросселем и каждым конденсатором которого включены предохранители, причем входы и вЫходыосновного и резервного блоков ввода соединены между собой 2.

Однако резервирование элементов защиты по току (плавких предохранителей) в известных устройствах имеет тот недостаток, что элементы защиты расходуют свой ресурс одновременно. Так как элементы токовой защиты (плавкие предохранители, автоматы защиты) в раб.очих режимах имеют невысокую долговечность (при этом их отказ может заключаться в ложном срабатывании при номинальном режиме, а также вмеханических повреждениях, приводящих к потере работоспособности), то в практике эксплуатации аппаратуры, не имеющей постояннего обслуживания, известные устройства не обеспечивают желаемой надежности. Кроме того, при использовании известных устройств в .цепях питания активно-емкостной нагрузки, с целью предотвращения в пусковых режимах срабатывания элеме1Ла токо-вой защиты (плавкого предохранителя, азтомата защиты), прибегают к «загрублению защиты, что снижает надежность защиты в целом.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности, попынкние точности защиты по току и снижение переиапряжений на выходе в аварийных режимах.

Поставленная цель достигнута тем, что в устройство для ввода электропитания, состоящее из основного и резервного блоков ввода, содержащих предохранитедь от перегрузки по току, сглаживающий индуктивноемкостный фильтр, между дросселем и каждым конденсатором которого включены предохранители, причем входы и- выходы основного и резервного блоков ввода соединены между собой, в резервный блок ввода дополнительно введен диод, включенный меж ду предохранителем от перегрузки по току и дросселем, причем точка соединения диода и дросселя резервного блока ввода подключена к точке соединения предохрани1еля от перегрузки по токуи дросселем основного блока ввода.

Крометого, в устройство для ввода электропитания дополнительно введены Кутюч и резистор, включенные последовательно между собой и Н1унтирующие диод и предохранитель от перегрузки по току.

Кроме того, в устройстве для ввода электро1П{тания конденсаторы фильтра разделены на три группы.

На чертеже представлена схема предполагаемого устройства электропитания.

Устройствоввода питания содержит соединенные входными и выходными выводами основной и резервный блоки I и 2, каждый из которых содержит элемент защиты по току, например, плавкий предохранитепь 3, сглаживающий индуктивно-емкостной фильтр (дроссель 4, конденсаторы 5, б, 7). Конденсаторы 5, 6, 7 фильтра соединены через плавкие предохранители 8, 9, 10. В резервном блоке 2 последовательно предохранителю 3 включен диод 11.-.

Блоки 1 и 2 одинаковы, что обеспечивает в процессе их эксплуатации взаимозаменяемость. Включенный последовательно предохранителю 3 диод 1 в основном блоке 1 зан1унтирован перемычкой на внещней части ризъгма блока. Общие выводы предохранителя 3 (диода 11) и дросселя 4 основного и резервного блоков 1 и 2 соединены между собой.

В рабочем режиме ток npoteKaeT через предохранитель 3 основного блока I, а ток через предохранитель 3 в--резервном блоке 2 практически не протекает, что обусловлено незначительным по сравнению с напряжением на диоде 11 падением напряжения на предохранителе 3. Таким образом, предохранитель 3 в основном блоке 1 находится под полным тоКом и расходует свой ресурс наработки, а предохра штель 3 в резервном

блоке 2 практически обесточен и находится в режиме, близком к состоянию хранения. Поскольку время сохранности предохранителей как правило на несколько порядков больше их долговечности в рабочих режимах, то в случае разрыва цепи (отказа предохранителя 3) в основном блоке 1, устройство будет обеспечивать нормальную работу в течение значительного времени, -близкого к долговечности предохранителя в рабочем режиме и достаточного для проведения восстановительных работ.

Резервирование конденсаторов фильтра производится посредством разделения их на резервные группы (в известных устройствах - две), каждая из которых защищена предохранителем. Однако в случае полного отказа (пробоя) одной из групп конденсаторов, если напряжение цепи достаточно высокое, ток, протекающий через оба предохранителя резервированных групп конденсаторов, значительно возрастет. Причем, при достаточно больщой индуктивности дросселя и емкости конденсаторов фильтра, если емкость в нагрузке незначительна, этот ток будет примерно одинаков. Это может привести к перегоранию предохранителей обеих групп конденсаторов и к возникновению после ЭТОГО значительного выброса напряжения на нагрузке за счет накопленной в индуктивности цепи энергии.

В предлагаемом устройстве в случае полного отказа (пробоя) одной из групп конденсаторов (предположим, конденсаторов 5) ток через предохранитель 8 будет более чем вдвое превышать ток через каждь й из предохранителей 9, 10. После перегорания предохранителя 8 остаются еще две резервированные группы конденсаторов 6, 7 и накопленная в индуктивности энергия не вызывает значительных перенапряжений.

Когда емкость конденсаторов 5, 6, 7 фильтра иемкость в нагрузке достаточно велики, при подключении устройства к источнику входного напряжения Uejt будут иметь место значительные пусковые токи, что вызывает необходимость «загрубления защиты по току выбором предохранителя с больщим номиналом (установкой .срабатывания). Пусковая цепь, состоящая из пускового ключа (кнопки) 12 и резистора 13, позволяет при включении устройства зарядить конденсаторы 8, 9, 10 фильтра и емкости в нагрузке до начального напряжения, после чего уста 1авливается (включается) предохранитель 3. При этом пусковые токи через предохранитель 3 будут значительно уменьщены, что позволяет повысить точность защиты от перегрузки потоку (коротких замыканий), повысить ее быстродействие и надежность.

Формула изобретения

I. Устройство для ввода электропитания, состоящее из основного и резервного блоков ввода, содержащих предохранитель от перегрузки по току, сглаживающий индуктивно: емкостной фильтр, между дросселем и каждым конденсатором которого включены предохранители, причем входы и выходы основного и резервного блоков ввода соединень между собой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в резервный блок ввода дополнительно введен диод, включенный между предохранителем от перегрузки по току и дросселем, причем точка соединения диода и дросселя резервного блока ввода подключена к точке соединения предохранителя от перегрузки по току и дросселем основного блока явода.

2. Устройство для ввода электропитания по п. 1, отличающееся тем, что, с целью

691945

повышения точности защиты по току, в него дополнительно введены ключ и резистор включенные последовательно между собой и шунтирующие диод и предохранитель от перегрузки по току,

3. Устройство для ввода электропитания ло п. 1, отличающееся тем, что, с целью снижения перенапряжений на выходе в аварийных режимах, конденсаторы фильтра разделены на три группы.

Источники информации,

Ь принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 431575, кл. Н 01 Н 85/30, 1972.

2.Венедиктов Ю. П. и др. Резервирование в преобразователях постоянного тока. Сборник. «Точность и надежность кибернетических систем. Выпуск I - Киев, «Наукова думка, 1973 (прототип).