Устройство для электроснабжения потребителей Советский патент 1980 года по МПК H02J9/00 

1

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для устройств электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Характер помех, приходящих по цепи питания, представляет собой случайные выбросы (повышение) и провалы (понижение) питающего напряжения.

Известен пассивный способ подавления электрических помех, приходящих по цепи питания, заключающийся в щунтировании помех путем экранирования обмоток силового трансформатора I.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство электроснабжения потребителей, содержащее блок питания, подключенный через блок подавления помех к выходу, питающему потребителя 2. Компенсирующий сигнал блока подавления помех должен быть равным помехе по амплитуде и в любой момент времени находиться к ней в противофазе. Из цепи питания отбирается часть тока наводки и подается в усилитель с больщим коэффициентом усиления. Напряжение помехи, усиленное и инвертированное, создает в цепи питания ток, встречный току помехи.

Эффективность подавления помех зависит от точности совпадения помехи и компенсирующего сигнала как по амплитуде, так и по фазе, что трудно реализовать и требует знания амплитудно-частотной характеристики помехи. Кроме того, формирование компенсационного сигнала осуществляется по сигналу самой помехи, и за счет инерционности канала формирования компенсационного сигнала происходит неполная компенсация помехи. Таким образом, известное устройство не позволяет получить требуемую степень помехозащищенности питаемых устройств.

Цель изобретения - повысить эффективность- и надежность устройства.

Это достигается тем, что в устройстве

15 для электроснабжения потребителей, содержащем блок питания, подключенный через блок подавления помех к выходу, питающему потребителя, блок подавления помех содержит дифференцирующий усилитель, формирователь управляющих импульсов, ключевой блок и резервный источник питания, причем выход блока питания соединен с входом дифференцирующего усилителя, вы.ход которого соединен с управляющим входом ключевого блока, включенного между основным и резервным блоками питания.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для электроснабжения потребителей; на фиг. 2 - осциллограммы напряжений, поясняющие работу предлагаемого устройства в случае выброса и провала питающего напряжения.

Устройство содержит блок 1 питания, ключевой блок 2, дифференцирующий усилитель 3, формирователь 4 импульсов управления ключевым блоком, резервный источник питания 5.

При появлении на выходе блока 1 питания помехи, представляющей собой выброс или провал (см. фиг. 2, а) питающего напряжения, она дифференцируется в дифференцирующем усилителе 3, на выходе которого получают сигнал производной помехи (см. фиг. 2,6). Сигнал производной помехи поступает на вход формирователя 4 импульсов управления ключевым блоком, выходное напряжение которого имеет вид, показанный на фиг. 2, в. По переднему фронту этого управляющего импульса в момент начала появления помехи происходит отключение основного блока 1 питания от нагрузки. По заднему фронту управляющего импульса в момент окончания помехи включают основной блок 1 питания к нагрузке. Отключение и включение блока питания 1 осуществляет ключевой блок 2 по сформированному сигналу производной помехи. Образованные провалы напряжения питания заполняют энергией резервного источника питания 5,в качестве которого используется конденсатор, энергия в котором накапливается за время отсутствия помех; аккумулятор.

Вид выходного напряжения Uz (см. фиг. 1) без подключения резервного источника питания 5 показан на фиг. 2, г, из которого видно, что в выходном напряжении образуются провалы напряжения с длительностью, равной длительности помехи. Вид выходного напряжения при наличии резервного источника питания 5 (см. фиг. 2, д) свидетельствует о том, что происходит заполнение образованных провалов напряжения энергией резервного источника питания 5.

Работоспособность устройства проверена кспериментально в частотном диапазоне помех от десятков герц до 800 кГц и длительностью импульсов помех от 1 мс до 1 мкс. При этом устройство обеспечивает надежное

подавление импульсных помех. Максимальный уровень частотного диапазона подавяемых помех ограничивается быстродействием применяемых элементов в блоках 2, 3 и 4.

Устройство для электроснабжения потребителей обладает по сравнению с существующими устройствами следующими преимуществами: благодаря отключению блока питания от нагрузки на время действия помехи повышается степень помехозащищенности устройств автоматики, вычислительной техники и средств связи, а следовательно увеличивается надежность ,их работы без сбоев; применение управления ключевым блоком по сигналу производной помехи уменьщает инерционность устройства подавления помехи.

Формула изобретения

Устройство для электроснабжения потребителей, содержащее блок питания, подключенный через блок подавления помех к выходу, питающему потребителя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, блок подавления помех содержит дифференцирующий усилитель, формирователь управляющих импульсов, ключевой блок и резервный источник питания, причем выход блока питания соединен с входом дифференцирующего усилителя, выход которого соединен с управляющим входом ключевого блока, включенного между основным и резервным блоками питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гамбургер А. Т. Экранирование обмоток трансформаторов источников питания измерительных устройств. - Приборы и схемы управления. 1977, № 7, с. 38.

2.Пасковитый О. И. Электрические помехи в системах промышленной автоматики. Библиотека по автоматике, вып. 497, М.,

«Энергия, 1973, с. 95.

Us К нагрузке

и,

а)

tn