Устройство для управления источником питания постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02M1/08 

1

Изобретение относится к электротехнике. Оно может быть использовано для контроля режима, местного к дистанционного управления к автоматического отключения иЛи переклю чения на резервные источники питания при повреждениях.

Известно устройство для управления блоком питания постоянного тока, содержащее трансформатор, стабилизированные выпрямители к управляемые вентили 1.

Однако недостаточный Объем контрля выходЕШх параметров источника питания снижает надежность работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления источником питания постоянного тока, содержащее блок питания, состоящий из трансформатора, предохранителя, выпря1иителя и двух стабилизаторов напряжения два механических переключателя, логическую схему ИЛИ, ко входам которой подключены сигналырассогласования по напряжению, а выход - ко входу усилите.г.я сигнала рассогласования, и электромагнитное реле 2.

Известное устройство не обеспечивает контроля необходимых выходных параметров, местного и дистанционного управления к автоматического отключения или переключения на резервные источники питания при повреждениях, что снижает надежность работы.

Целью изобретения являются расширение функциональных возможностей к повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления источником питания постоянного тока

5 снабжено четырьмя дополнительными логическими схемами ИЛИ, двумя индикаторами сигналов рассогласования, двумя индикаторами выключенного состояния, четырьмя компаратора0ми, тремя блоками выдержки времени, тремя электронными переключателями, однозибратором, дополнительным усилителем сигнала рассогласования, преобразования переменного то5ка в постояйный, клеммой для подключения дистанционного управления, клеммой для подключения дистанционного включения, клеммой для подключения дистантдионного выключения,

О .клеммой для подключения зспомогатель-. ного блока питания, температурными датчихами, тремя для подключения резервного блока, клемяами выходных н.эпряжений рас-, согласования, причем температурные датчики подключены ко входам первой дополнительной логической схемы ИЛИ выход которой через первый компаратор подключен ко входу первого блока выдержки времени и ко входу второй дополнительной логической схемы ИЛИ, блок -преобраэсвания пе эеменного тока в постоянный входом подключен ко вторичной обмотке трансформа тора блока питания, а выходом - ко входам-второго и третьего компарато ров, выходы которых подключены ко входам третьей дополнительной логической схемы НШ, выход которой под ключен ко второму входу второй дополнительной логической схемы ИЛИ п к первого блока выдержки времени, а выходы первого и второго блокой выдержки времени подключены ко входам логической схемы ИЛИ выход которой подключен к третьему входу второй дополнительной логичес.кой схемы ИЛИ, а выход указанной схемы через дополнительный усилител рассогласования подключен к первой выходной клемме рассогласования и jiepeoMy индикатору рассогласования, ыход усилителя рассогласования под /слючен ко второй клегФ1е рассогласования и на первый инверсный вход четвертого компаратора, второй вход которого через инверсный вход треть его блока выдержки времени подключен к клемме дистанционного подключения и через одновибратор к клемме для дистанционного управления, первый втлход четвертого компаратора по к1гйочен к первому инверсному входу ИервОгО электронного переключателя, а второй выход - к первому инверсно му входу второго электронного переключателя, четвертая дополнительная схема ИЛИ двумя инверсными входами подключена соответственно к клеммам дистанционного управления и дистайционного.включения, инверсный выход которой подключён к прямому входу третьего электронного переключат еля и вторым инверсным входам первого И второго электрОЙных )чателей, выход первого электронного пе1реключателя подключен ко входу втор го сигнала рассогласования, выход второго электронного переключателя подключен ко входу первого индикатора выключенного состояния и элект магнитному реле, а выход третьего электронного переключателя - ко вхо ду второго индикатора выключенного состояния, три клеммы для подключения резервного блока подключены к входам первого механического переклк чателя, один из выходов которого „соедияен со входом второго механического переключателя, второй выход - с блоком питания, второй вход второго механического переключателя подключен к клемме для подключения вспомогательного блока питания, его первый выход подключен к инверсному входу третьего электронного переключателя, второй - к общей точке, 3 третий - ко вторым инверсным входа1« первого и второго электронных переключателей. На чертеже изображено устройство для управления блоком питания постоянного тока. Устройство содержит сетевой блок 1, состоящий из трансформатора 2, предохранителя 3, выпрямителя 4 и двух стабилизаторов напряжения 5 и б, два механических переключателя 7 и 8, логическую схему ИЛИ 9, ко входам .которой подводятся сигналы рассогласования по напряжению F , F... F,, а выход подсоединен ко входу усилителя 10 сигнала рассогласования, электромагнитное реле 11/ четыре дополнительнне логические схемы ИЛИ 12-15, два индикатора сигналов рассогласования 16 и 17, два индикатора выключенного состояния 18 и 19, четыре компаратора 20-23, три блока 24, 25 и 26 выдержки времени, три электронных переключателя 27, 28 и 29, одновибратор 30, дополнительный усилитель 31 сигнала рассогласования, блок 32 преобразования переменного тока в постоянный, клемму 33 для подключения дистанционного управления, клемму 34 для подключения дистанционного включения, клемму 35 для подключения дистанционного выключения, клемму 36 для подключения вспомогательного блока питания, температурные датчики 37-1, 37-2, 37-П1, три клеммы 38, 39 и 40 для подключения резервного блока, две клеммы 41 и 42 выходных напряжений рассогласования. Устройство работает следующим образом. Переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора 2 через блок 32 преобразования переменного тока в постоянный поступает на входы компараторов 21 и 22 с разными УРОВНЯК1И срабатывания, которые устанавливаются с помощью потенциометров 43 и 44. При отклонении напряжения ниже или выше заданного предела срабатывает один из компараторов 21 или 22, и его сигнал через логические схемы ИЛИ 13 и 14 поступ,ает на вход усилителя 31, на клемме 41 которого сигнал принимает значения логического нуля и индикатор 16 сигнала рассогласования показывает ошибку. Кроме того, сигнал схемы ИЛИ 13 через блок 25 выдержки времени и схему ИЛИ 9 поступает на вход усилителя 10 рассогласования, на выходной клемме 42 которого по(Является сигнал дефект не устранен , если за время выдержки t напряжение не достигнет заданного предела.. .

При отклонении температуры выше заданного уровня на выходахтемйё- ратурных датчиков 37-1, 37-2 37-т возникает сигнал, который поступает через схему ИЛИ 12 на вход компаратора 20, который срабатывает и его сигнал без выдержки времени проходит через схему ИЛИ 14 и усилитель 31 оассогласования сигнала на индикатор 16 и через блок 24 выдержки времени, схему ИЛИ 9 и усилитель 10 рассогласования на выходную клемму 42, если за время выдержки t температура не достигла заданного предела.

При отклонении сигналов рассог ласования F . .. Ff, на выходе схемы ИЛИ 9 возникает сигнал, который поступает на входы усилителей 10 и 31 рассогласования, на клеммах 41 и 42 возникает сигнал логического, нуля, на ввгходе индикатора 16 и логической схеме ИЛИ 12 - логические единицы.

Компаратор 23 выполнен по схеме триггера Шмитта, который обнуляется без выдержки времени по входу А . .

Сигнал разрешения Е имеет низкий уровень, сигнал ошибки Н высокий уровень. Низкий уровень сигнала Е означает, что имеется одна из предпосылок для включения электронного переключателя 28, высокий уровень сигнала Н означает, что электронный переключатель 27 не;1ьзя включать. Компаратор можно обнулять путем начатия кнопки механического переключателя посредством подведенного к клемме 35 отрицательного напряжения

При появлении сигнала разрешения на входе электронного переключателя 28 сигналы В включают электромагнитное реле 11.Для данного процесса выполнения необходимо иметь два логических нуля на 28.

Нулевой потенциал,С одной сто,роны, может поступать в результате нажатия кнопки пуска механического переключателя 8 контакта 8-3, с другой стороны, - от выхода схемы ИЛИ 15. Схема ИЛИ 15 дает логический нуль в том случае, когда или на клемме 34 появляется отрицательное напряжение (Uf) или на клемме 33 логический нуль.

Необходимо, чтобы одновременно с появлением нулевого значения сигнала В (ко времени включения) исчез низкий уровень сигнала А. Этот процесс протекает следующим образом: при запуске посредством пусковой кнопки механического переключателя 7 ее контакты 7-2 и 7-3 размыкаются, в результате этого цепь сигнала - и замыкаетсй; на клемме 33 дистанционного управления режимом

работы выход одновибрато{эа спустя примерно 20 мс принимает сигнал логической единицы (приближенно + СЦ-) в осуществленном через клеммы 34 и 35 режиме работы дистанционного включения, который долясен прервать отрицательное напряжение на клекме 35 и подвести его к клемме 34. Эта функция осуществляется дистанционным переключателем с переключающим контактом. Дистанционное переключение или

0 дистанционное управление возможно в том случае, когда в основное положение приводятся как механический переключатель 8, так и механический переключатель 7, т .е. второй-третий5и четвертый-пятый контакты эбоих механических переключателей замкнуты. Теперь появляется напряжение U на клемме 36, оно может быть использовано для дистанционного переклю0чения обратно на клемму 35 или 34. Естественно клемма 36 может быть запитана также с помощью служащего . для этого раздельного переключателя.

Основное положение триггера компаратора 23 может сохраняться лишь

5 в том случае, когда один из сигналов Д и А равен нулю.

Однако при включении сигнал А равен единице/ в то время как сигнал Д после включения будет равен

0 единице, когда стабилизированные выходные напряжения уже достигли своих номинальных значений. Чтобы управляемый блок питания вообще мог включаться, компаратор 23 выполнен так,

5 что после исчезновения сигнала А он обязательно поддерживает время (примерно до ЗОО мс) свое основйое состояние. Если во время этого периода работы осуществляется номиналь0ный режим работы, то сигнал Д получает низкий уровень и реле 11 может как и прежде оставаться втянутым. По истечении времени TO сигнал Д опрокидывает компаратор 23 при возникно5вении дефекта.

При опрокидывании триггера Шмитта в дефектное состояние сигнал Е принимает значение - логическая единица, а сигнал Н - нуль. Вследствие этого размыкается электронный

0 переключатель 28, отпадает реле 11 и гаснет лампа (индикатор выключенного состояния) 18. Если бы теперь устранить дефект, в результате этого переставить обратно сигнал Д на

5 нуль, то компаратор тогда также не смог бы обнулиться. Выбор уровней сигналов Д и А принят таким, что установка основного положения может быть осуществлена лишь путем значиОтельно более отрицательного сигнала А.

Электронный переключатель 29 приводит в действие показывающую выключение лакту (индикатор выключен5ного состояния) 19. По той причине.

что эта лампа должна светить, пусковая кнопка Механического переключателя должна находиться в основном положении и ни от дистанционного переключателя, ни от дистанционного управления не должИа поступать команда на запуск.

Как уже ,было упомянуто, блок питний может работать с помощью цепи тока управления в различных режимах работы. В простейшем случае управляемый блок питания может быть эгицишв и соответственно остановлен с помоiJabW kWttnOK й ехан-ическйх йег ёключателей 7 и 8. Нажимные кнопки могут иметь индикаторные лампы 18 и 19, а также индикаторную лампу 17. В результате нажатия пусковой кнопки переключателя 8 загорается лампа 18. Если дефект возникает во время работы, тогда гаснет лампа 18 и загорается лампа 17. Квитирование и установка основного положения осуществляются путем нажатия пусковой кнопки переключателя 7, при этомгаснет лампа 17 и загорается лампа 19. V .

Характер работы дистанционного управления может изменяться путем переключения кнопок 7 и 8, при этом обе нажимные кнопки следует привести в осйовное положение. В этом режиме напряжение - Ц. поступает на вь ходную клемму 36 и посредством размещенного на любом расстоянии переключателя дистанционно может осуществлять включение и соответственно выключение после шунтирования клеммы 36 с клеммой 34 и соответственно 35. При этом тайже индикаторные лампы показывают имеющийся режйМ работы, fc «iH« TaW e7 ffailf и пЬи Коммутационном процессе на месте. Следует заметить, что посредством кнопки останова переключателя 7 соответственно может выключаться блок питания.

Особый случай дистанционного управления возникает тогда, когда два или несколько блоков питания должны приводиться в действие 1rairiOcd;&ftoмсяцью одного блока питания. Функция упомянутого и присоединяемого к кйеммам 34, 35 и 36 дистанционного переключателя берется на себя контактами 7-4, 7-5, 7-6 механического переключателя 7.

Возможен также резервный характе работы. При этом клемме 41 одного йлока питания соед йнена с клеммой 33 Другого блока питания. Нажимные кнопки второго блока питания (резервного) можно приводить в основное положение и первый блок питания может включаться. Если возникает дефект, тогда изменяется сигнал с клемы 41 nepJBdro блока питания сразу же на нуль, этот переход (единица,нуль) поя вляется на клемме 53 резер718027

ного блока, после чего включается резерв. Пуск резерва осуществляется не прежним сигналом ошибки первого питания, а его сигналом с клеммы 42,

Применение данного изобретения расширяет функциональные возможности устройства и повышает его надежность.

Формула изобретения

Устройство для управления источником питания постоянного тока, содержащее блок питания, состоящий из , трансформатора, предохранителя, выпрямителя и двух стабилизаторов напряжения, два механических переклю-. чателя, логическую схему ИЛИ, ко йходам которой подключены сигналы рас. согласования по напряжению, а выход - ко входу усилителя с ;игнала рассогласования, и электромагнитное реле, от л и ча юще е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности,

5 оно снабжено четырьмя дополнительными логическими схемами ИЛИ, двумя индикаторами сигналов рассогласования, двумя индикаторами выключенного состояния, четырьмя компараторад ми, тремя блоками выдержки времени, тремя электронными переключателями, одновибратором, дополнительным усилителем сигнала рассогласования, блоком преобразования переменного тока в постоянный, клеммой для подключения дистанционного управления, клеммой для подключения дистанционного включения, клеммой для подключения дистанционного выключения, клеммой для подключения вспомогательного блока питания, температурными датчиками, тремя клеммами для подключения резервного блока, двумя клеммами выходных напряжений рассог-ласования, причем температурные дат5 чики подключены ко входам первой дополМительнрй логической схемы ИЛИ, выход Которой через первый компаратор подключен ко входу первого блока выдержки времени и ко входу второй л дополнительной лбгической схемы ИЛИ, блок преобразования переменного тока в постоянный входом подключен ко вторичной обмотке трансформатора блока питания, а выходом - ко входам

V

второго и третьего комг араторов.

выходы которых подключены ко входам третьей дополнительной логической схемы ИЛИ, выход которой подключен ко второму входу второй дополнительной логической схемы ИЛИ и к выходу

0 первого блока выдержки времени, а выходы первого и второго блоков выдержки времени подключены ко входам логической схемы ИЛИ, выход которой подключен к третьему входу второй дополнительной логической схемы