Устройство для бесперебойного питания потребителя постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02J9/06 

I

Изобретение относится к электротехника и может быть использовано в устройствах электропитания средств связи и других ответственных потребителей.

Известны устройства для автоматического ввода резерва источников электропитания, содержащие основной и резервный источники питания, блок переключения на электромагнитных реле, блок автоматической установки напр$1Же- ния на выходе резервного источника, блок контроля напряжения на выходе основного источника и схему управления {ij.

Недостаток этих устройств - перерыв электропитания при переключении с основного источника на резервный и обратно. Перерыв электропитания обусловлен временем срабатывания реле, на которых выполнен блок переключения. Это неприемлемо для электропитания средств,связи, например квазиэлектронных АТС, где за время этого перерыва распадаются установленные соединения. Этот недостаток

устранен в устройствах, блок переключения которых выполнен на быстроцейству ющем элементе-тиристоре.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для бесперебойного питания потребителя постоянного тока, содержащее основной и резервный источники питания, диод, основной и дополнительный тиристоры, блок управления с коммутирующим кон10денсатором и дополнительные НСТОЧВЕки 27. Недостатком известнотч) устройст ва является низкая надежность переключения с резервного источника на основной в режиме, когда после появления напря15жения основного источника оно вновь пропадает и при повторном появлении напряжения основного источника резервный источник 1не отключается и от него продолжает расходоваться электроэнергия.

20 Это недопустимо, потому что резервными источниками служат, как правило, аккумуляторные батареи с ограниченными энергоресурсами. Низкая надежность переключения обусловлена тем, чго в укйаанном режиме ее не обеспечивает переключающий орган с блоком управайния. Так после появления напряжения ос новного исгочнпка запирается основной тиристор за счет разряда коммутирующе го конденсатора до нуля и, если в этот момент вновь пропадает напряжение ос нежного источника, то основной тирисгор внЬвь открывается, а дополнительный ти)истор остается открытым ( напряжение на конденсаторе в этот момент рарно нулю, т. е. отсутствует энергия neii его запирание) и закорачивает догаопнфельный источник. Поэтому перезаряда ко 1мутирующего конденсатора не прои зййдет и при повторном появлении напряжения основного источника основной тЦристор останется открытым. Цель изобретения - повышение надаж- нс1сти переключения. Поставленная .цель дс стигается тем, что в устройстве для бесперебойного питания потребителя пЬстоянного тока, содержащем основной и :реаервный источники питания, соединённые одноименными полюсами между собой и одним зажимом нагрузки, а другими полюсами - с другим зажимом нагрузки соответственно через диод и п4ре1слючаю1ыий орган на тиристоре с блоком управления, блок управления содйржит измерительный элемент, подключенный параллельно полюсам основного источника питания, генератор импульсов транзисторный ключ, ждущий мультивибратор логический элемент ИЛИ, причем выход измерительного элемента соединен с входом генератора импульсов,, выходы которого соединены с управляющим электродом тиристора и через транзисторный ключ - с входом ждущего мульти вибратора, к выходам которого через логический элемент ИЛИ подключена обмотка реле, замыкающий контакт котрро го подключен параллельно тиристору, На чертеже представлена схема пред лагаемого устройства. Предлагаемое устройство содержит основной и. и резервный Е источники Питания, соединенные одноименными полюсами между собой и одним зажимом н& грузки 1, а цругимп полюсами - с другим зажимом нагрузки 1 соответственно через диод 2 и тиристор 3. Блок управления выпсшнен в виде измеритель rioro элемента 4, подключенного входом параллельно полюсам основного источни а выходом соединенного со вхо дом генератора импульсов 5, выходы к 24 TOporo соединены с управляющим электродом тиристора 3 и со входом транзисторного ключа 6, выход которого соединен со входом ждущего мультивибратора 7, к коллекторам транзисторов которого через логический элемент ИЛИ 8 подключено реле 9, нормально разомкнутый контакт 10 которого подключен параллельн тиристору 3. Генератор импульсов 5, транзисторный ключ 6 и ждущий мультивибратэр 7 по цеаи питания подключены параллельно зажимам нагрузки 1. Предложенное устройство работает следующим образом. Приналнчиинапряжения основного источника питания t/c в нормированных пределах питание нагрузки 1 осуществляется от него через диод 2, при этом измерительный элемент 4, выполненный, например, на нелинейном мосте, выдает со своего выхода запрет на работу генератора импульсов 5, выполненного, например, на блокинг-генераторе с двумя выходными обмотками. Поэтому с его выхода импульсы на управляющий электрод тиристора 3 и на вход транзисторного ключа 6 не поступают, и последние закрыты. При этом открыты выходной и входной транзисторы ждущего мультивибратора 7 (входной транзистор открыт за счет смещения через транзисторный ключ 6), конденсатор разряжен (обкладки находятся под одинаковьш потенциалом), реле 9 обесточено (оба транзистора мультивибратора 7 открыты, и через логический элемент ИЛИ 8 на него не поступает питание), и его контакт 10 разомкнут, При снижении напряжения основного источника и ниже заданного значения с измерительного элемента 4 подается разрешение на работу генератора импульсов 5 и его выходные импульсы одновре-менно отпирают тиристор 3 подключая нагрузку 1 к резервному источнику Е открывают-транзисторный ключ 6. Во время действия входного импульса транзисторный ключ 6 открыт, поэтому входной транзистор ждущего мультивибратора 7 закрыт и происходит заряд его конденсатора (т. е, восстановление мультивибратора), одновременно входной импульс через логический элемент 8 передается на реле 9, После окончания импульса на входе транзисторного ключа 6 мультивибратор 7 опрокидывается - происходит разряд его конденсатора при этом выходной транзистор до окончания разряда остается закрытым и на репе9 черезлопт рт КИЙ элемент ИЛИ 8 продолжает поступа напряжение, в результате чего оно срабатывает И шунтирует своим контактом 10 тиристор 3, выключая его. Интервалы импульсов, поступающих на вход транзисторного ключа 6 с выхо да генератора импульсов 5 выбирается таким образом, чтобы конденсатор муль тивибратора 7 во время опрокидьшания не успевал разряжаться до нуля. В результате чего во время действия импульса происходит подзаряд конденсатора и передача напряжения с коллектора закрытого входного транзистора мультивибратора 7 через логический элемент ИЛИ 8 на обмотку реле 9, а в интервалах между импульсами частичный разряд конденсатора и передача напряже.ния с коллектора закрытого выходного транзистора мультивибратора 7 через логический элемент ИЛИ 8 на обмотку реле 9. Т. е. реле 9 при работе генератора 5 все время остается под то ком и его контакт 10 замкнут. В случае восстановления номинала напряжения основного источника U нагрузка 1 подключается к нему через диод 2, так как с измерительного элемента 4 на работу генератора 5 поступает запрет, последний отключается, в резупь тате чего реле 9 обеспечивается и его контакт 1О размыкается, отключая резервный источник от нагрузки 1. Эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении надежности переключения с резервного источника на основной, так как блок управления обесп(8чивает обязательное выключение тиристора при появлении напряжения основного источника, при этом исключается расход ограниченного энергоресур- са резервного источника. Другим преиму- ществом предлагаемого устройства яЬля- ется упрощение - отсутствует ряд дополнительных источников питания, что также повышает надежность работы устройства в целом. Формула изобретения Устройство для бесперебойного питания потребителя постоянного тока, содержащее основной и резервный источники питания, соединенные одноименными полюсами между собой и одним зажимом нагрузки, а другими полюсами соединенные с другим зажимом нагрузки соответственно через диод и переключающий орган на тиристоре блоком управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности переключения, блок управления содержит измерительный элемент, подключенный параллельно полюсам основного источника питания, генератор импульсов, транзисторный ключ, ждущий мультивибратор, логичесий элемент ИЛИ, причем выхсж измериельного элемента соединен с входом енератора импульсов, выходы которого оедиианы с управляющим электродом иристора и через транзисторный ключ - входом ждущего мультивибратора, к ыходам которого через логический элеент ИЛИ подк;1ючена обмотка реле, заыкающий контакт которого подютючен араллельно ткристору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР з 584390, кл. Н 02 Э 9/06, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 474075, кл. Н 02 U 9/06, 1973.