Устройство для резервирования электропитания Советский патент 1982 года по МПК H02J9/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания потребителе не допускающих перерывов в работе. Известно устройство для резервирования электропитания, в котором переключение с основного источника на резервный осуществляется с помощью магнитных пускателей или репе f Однако данное устройство недоста точно надежно и создает большие помехи при включении и выключении пускателей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для резервирования элект ропитания, содержащее вьшрямители основного и резервного источников, включенные параллельно и зашунтированные конденсатором, в качестве резервного источника используется аккумуляторная батарея со статическим преобразователем напряжения, а включение и выключение резервного источника осуществляется с помощью составного транзистора и реле напряжения (датчика напряжения сети) 2 . Известное устройство имеет ограниченную область применения, так как может быть использовано только дпя маломощных источников питания, подключенных к сети через силовой трансформатор. При использовании устройства в мощтлс источниках питания габариты устройства резко возрастают из-за больших габаритов силового трансформатора и необходимости пропускания большого тока аккумуляторной батареи через составной транзистор, а КПД резервного источника падает из-за падения напряжения на составном транзисторе. При использо-вании устройства в источниках питания без силового трансформатора и питаемых непосредственно от сети через управляемый выпрямитель с устройством плавного запуска для ограничения тока заряда конденсатора вы39прямителей получается провал напряжения на выходе устройства при восстановлении напряжеьшя сети из-за того, что резервный источник выключается сразу после восстановления напряжения сети, а напряжение на выходе основного источника нарастает до номинального значения с задержкой во времени. Цель изобретения - повышение КПД устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для резервирования электропитания, содержащее управляемый выпрямитель с блоком плавного запуска основного источника и выпрямитель резервно1 о источника, соединенные параллельно и зашунтированные конденсатором, вход вьтрямителя резервного источника подключен к выходной обмотке трансформатора статического преобразователя напряжения, аккумуляторную батарею и датчик напряжения сети, подключенный к вьтрямителю вторичной обмотки трансформатора управления, предназначенного для подключения к сети, введен узел задержки включения статического преобразователя напряжения, вход которого под длючен к выходу датчика напрял ения сети, а выход - ко входу управления статического преобразователя напряжения, вход управляемого выпрямителя основного источника пред назначен для подключения к сети, а силовой вход статического преобразо вателя напряжения подключен к зажима аккумуляторной бйтареи. Кроме того, в устройство введен диод, анод которого подключен к плю совому выходу выпрямителя резервног источника, а катод - к точке соедин ния плюсового выхода правляемо1о выпрямителя основного -источника и конденсатора. На чертеже изображена принципиал ная схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из управляемо выпрямителя 1, основного источника выпрямителя 2 резервного источника с диодом 3, соединенных параллельно и зашунтированных конденсатором 4. Вход выпрямителя 2 резервного источ ника подключен к выходной обмотке трансформатора 5 статического преоб разователя 6 напряжения. Силовой вход преобразователя 6 подключен к зажимам акк-умуляторной батареи 7. В устройство входит датчик 8 напряжения сети, подключенный к выпряителю 9 вторичной обмотки трансфоратора 10 управления. Трансформатор 10 своей первичной обмоткой подключен параллельно входу управляемого выпрямителя 1. К выходу датчика напряжения сети поключен узел 11 задержки выключения преобразователя, выход которого подключен к управляющему входу преобразователя 6. В узел 1 задержки выключения входят электронный ключ на резисторе 12 и транзисторе 13 и реле времени на резисторе 14, конденсаторе 15, транзистор 16 и резистор 17. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При включении управляемого выпрямителя 1 напряжение на его выходе, плавно увеличиваясь, заряжает конденсатор 4. Если напряжение сети превышает уровень срабатывания датчика 8 напряжения сети, то на его выходе и, следовательно, на входе узла 11 задержки выключения устанавливается низкий уровень напряжения. Транзистор 13 закрыт, конденсатор 15 заряжен через резистор 14 до напряжения открытия транзистора 16. Транзистор 16 открыт, на выходе узла II задержки выключения появляется высокий уровень напряжения, выключающий преобразователь напряжения 6, и напряжение на выходе выпрямителя 2 отсутствует. При пропадании напряжения сети или понижении его до -уровня отпускания датчика 8 напряжения сети на его выходе и, следовательно, на входе узла. 11 задержки выключения, устанавливается высокий уровень напряжения, открывающий транзистор 13. Конденсатор 15 через транзистор 13 быстро разряжается, транзистор 16 закрывается, и на выходе узла 11 задержки выключения появляется низкий уро- вень напряжения, включающий преобразователь напряжения 6. На выходе выпрямителя 2 появляется напряжение, которое через диод 3 подключается к конденсатору 4. Величина конденсатора 4 выбирается такой, чтобы за время переключения, меньшее 1 мс при рабочей частоте преобразователя 20-25 кГц, практически не изменилось напряжение на конденсаторе. 5 При восстановлении напряжения сети высокий потенциал на выходе датчика 8 напряжения сети сменяется низким, транзистор 13 закрывается и конденсатор 15 начинает заряжаться через резистор 14. При этом преобра зователь 6 напряжения продолжает работат до тех пор, пока конденсатор 15 не заряжается до напряжения открывания транзистора 16. Это время заряда выбирается большим времени нарастания выходного напряжения управляемого выпрямителя 1 и поэтому провал напряжения на конденсаторе 4 практически отсутствует. Диод 3 служит для исключения влия ния вьшрямителей 1 и 2 друг на друга и.повышает устойчивость работы устройства. Предлагаемое техническое решение позволяет исключить мощный составной транзистор, используемый для включе ния преобразователя напряжения, вследствие чего повышается КПД устройства, снижаются габариты и созда ется аппаратурная экономия. - Формула изобретения 1. Устройство для резервирования электропитания, содержащее управляе мый выпрямитель с блоком плавного запуска основного источника и выпрямитель резервного источника, соединенные параллельно и зашунтированные конденсатором, вход выпрямителя 36 резервного источника подключен к выходной обмотке трансформатора статического прербразователя напряжения, аккумуляторную батарею, и датчик напряжения сети, подключённый к выпрямителю вторичной обмотки трансформатора управления, предназначенного для подключения к сети, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства, в него введен узел задержки выключения статического преобразователя напряжения вход которого подключен к выходу датчика напряжения сети, а выход ко входу управления статического преобразователя напряжения, вход управляемого выпрямителя основного источника предназначен для подключения к сети, а силовой вход статического преобразователя напряжения подключен к зажимам аккумуляторной батареи. 2. Устройство по П.1, о тли чающее ся тем, что, с целью повышения устойчивости работы, в него введен диод, анод которого подключен к плюсовому выходу выпрямителя резервного источника., а катод к ючкё соединения плюсового выхода управляемого выпрямителя основного источника и конденсатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 663022, кл. Н 02 J 9/06, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР №661684, кл. Н 02 J 9/06, 1974.