Устройство для резервированного питания Советский патент 1980 года по МПК H02J9/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ PEv3EPBMPOBAHHOro ПИТАНИЯ

1

Изобретение относится к источникам питания и может быть использовано в радиоэл ектронной аппаратуре, имеющей ограничение потребляемой мощности, на - пример в бортовых системах космических аппаратов

Известны резервированные вторичны источники питания с использованием ., ключевых элементов для переключения цепи нагрузки от основного источника питания при выходе его из- строя к резервному.

Известно устройство для резервирования источников электропитания, содержащее логические блоки ИЛИ и электромагнитные реле по числу основных источников. Через нормально разомкнутые (н.р.) контакты каждого реле к нагрузкам под.ключены основные источники питания, а через нормальнозамкнутые(н.з.) контакты - резервный источник. Обмотки реле соединены с выходами логических блоков ИЛИ, причем один из входов каждого блока подключен к выходу основного

источника, а остальные входы через другой н.р.. контакт соответствующего реле - к в|,1ходу резербного источника l

В описанных устройствах резервиро ванные, вторичные источшпси питания пос.тоянно потребляют мощность от первичного источника питания, что является недостатком данных устройств.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению

10 является устройство, содержащее источник питаний, подключенный к входу двух стабилизаторов напряксения, выход первого из которых подключен к входу первой схемы сравнения напряжения, выход

15 второго стабилизатора подключен к входу второй схемы сравнения напряжения. Выход первой схемы сравнешся напряжения управляет первым ключом, отключающим цепь нагрузки от выхода йервого

20 стабилизатора напряжения при отказах его компонентов и подключающим ее к выходу второгю- стабилизатора напряжения. Выход второй схемы сравнения напряжения управляет вторым ключом, отключающим цепь нагрузки от вьтхода второго стабилизатора напряжения при отказах его компонентов . Однако в этом устройстве оба резервированных источника питания постоянно потребляют мощность от первичного источника питания, вьфабатьгеая свой ресурс. Это уменьшает срок службы устройства. Целью изобретения является снижение потребляемой мощности и увеличение ресурса работы. Цель достигается тем, что в устройство для резервированного питания, содер жащее источник питания и две параллельные цеивс, Каждая из которых состоит из стабилизатора напряжения, выход которо го подключен через схему сравнения напряжения к управляющему входу электронного ключа, включенного между входом стабилизатора и нагруской, введены два дополнительных размыкающих электронных ключа, включенных соответственно в каждую параллельную цепь между источником питания и входом стабилизатора напряжения, причем управляющий вход каждого из дополнительных электронных ключей соединен с выходом схемы сравнения напряжения параллельной цепи, а основные электронные ключи выполнены размыкающими. На чертеже представлена блок- схема устройства для резервированного питания. Устройство для резервированного питания содержит источник 1 питания, раз мыкающие электронные юпочи 2 и 3, стабилизаторы 4 и 5, схемы 6 к 7 сравнения, размьпсающие электронные ключи 8 и 9. Размьпсающий электронный ключ 2 включен между источником 1 питания и входом стабилизатора 4 на пряжения, а размьшающий электронный ключ 3 - между источником 1 питания и входом стабилизатора 5 напряжения. Выход стабилизатора 4 подключен к входу схемы 6 сравнения напряжения, выход стабилизатора 5 напряжения -к входу схемы 7 сравнения напряжений. Выход схемы 6 сравнения подключен к управлякядему входу электронного клю ча 8, включенного между выходом стабили затора 4 и цепью нагрузки. Выход схемы фавнення напряженки подключен к управляю щёму входу электроннснгчз ключа 9, вклю ченного между выходом стабилизатора 5 и гсепью -нагрузки. Один из управляющих ВХОДОВ размыкаюшегю ключа 3 также соединен с выходом схемы 6 сравнения напряжений. Второй управляющий вход ключа 2 соединен с выходом схемы 7 сравнения. Второй управляющий вход ключа 3 также соединен с выходом схемы 7 сравнения. Устройство работает следующим образом. Напряжение питания от источника 1 питания через размыкающие ключи 2 и 3 поступает на стабилизаторы 4 и 5 напряжения. Вследствие неидентичности характеристагк элементов стабилизаторов 4 и 5 напряже101я временные задержки между моментом поступления входного напряжения и моментами достижения выходными напряжениями каждого из стабилизаторов требуемого уровня различны для стабилизаторов 4 и 5. ЕСЛИ напряжение на выходе стабилизатора 4 раньше достигнет требуемого уровця , то на выходе схемы 6 сравнения вьфабатывается сигнал, который поступает на управляющий вход размыкающего электронного ключа 8. Последний при этом замыкается, подключая цепь, нагрузки к выходу стабилизатора 4. Одновременно сигнал с выхода схемы 6 сравнения поступает на один из управляющих входов размыкаютдего ключа 3 и размьжает его, отключая стабилизатор 5 от первичного источника. 1 питания. Таким образом, до тех пор, пока величина напряжения на выходе стабилизатора 4 находится в допустимых пределах, аитание нагрузки осуществляется от первичного источника 1 питания через ключ 2. стабилизатор 4 и ключ 8, при этом стабилизатор 5 напряжения обесточен за счет разомкнутого состояния клк)ча 3. При отказе стабилизатора 4 напряжение на его выходе выйдет за допустимые пределы, при этом возможны следующие варианты. Напряжение на выходе стабилизатора 4 упадет ниже минимального допустимого значения. На выходе схемы 6 сравнения напряжений вырабатьгоается сигнал, который, поступая на управляющий вход замкнутого ключа 8, размьшает его и отключает. цепь нагрузки от выхода отказавщего стабилизатора 4. Одновременно сигнал с выхода схемы 6 сравнения поступает на ключ 3, замьжает его и подключает источник 1 питания.к входу стабилизатора 5. В момент, когда напряжение на выходе стабилизатора 5 войдет в допустимые пределы, на выходе схемы 7 сравне ния напряжений вырабатываются сигнал, который .доступает на управляющий вход ключа 9. Последний замыкается и подключает цепь нагрузки к выходу стабили затора 5. Одновременно сигнал с выхода схемы 7 сравнения поступает на ключ 2 размыкает его и отключает стабилизатор 4 от источника питания. 2. Напряжение на выходе стабилизатора 4 возрастет выше максимального допустимого значения. На выходе схемы 6 сравнения напряжений вырабатывае ся сигнал, который поступает на управляющий вход ключа 2, размыкая его. Это приводит к отключению отказавшегося стабилизатора 4 от первичного источника 1 питания, после чего напряжение на выходе стабилизатора 4 начинает падать. После того, как величина указан ного напряжения упадет ниже минимально допустимого значения, начинается процесс подключения резервного стабилизатора 5. Отключение стабилизатора 5 при превышении его выходного направления максимально допустимого значения производится ключом 3 по сигналу, поступаю щему-с выхода схемы 7 сравнения напряжений. , Такиь образом, на выходе резервированного источника питания имеемся напрйжение, обусловленное работой одного из стабилиз1зторов напряжения7 Дру гой стабилизатор напряжения при этом обесточен за счет размыкащся электронного ключа:, включенного между первичным источником питания и входом соответствующего стабилизатора напряжения. Это позволяет снизить мощность, потребляемую от первичного источника питания, и повысить ресурс работы устройства. Формула изобретения Устройство для резервированного питания, содержащее источник питания и двепараллельные цепи, каждая из которых состоит из стабилизатора напряжения, выход которого подключен через схему сравнения напряжения к управляющему входу электронного ключа, включенного между выходом стабилизатора и нагрузкой, о т л и ч и ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и увеличения ресурса работы, в него введены два дбполйительных размыкающих электронных ключа, включенных соответственно -в каждую параллель ную цепь между источником питания и входом стабилизатора напряжения, причем управляющий вход каждого из дополнительных электронных, ключей соединен с выходом схемы сравнения напряжения параллельной цепи, а основные электронные ключи .выполнены размыкающими. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 402988, кл. Н О2 J 9/06, 1969, 2.Патент США М 344О492, кл., 317-2.7, 1967.