Система бесперебойного стабилизированного питания Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

1 . . Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бесперебойного электропитания ЦВМ и радиоэлектронных комплексов. Известна система электропитания устройства полупроводниковой памяти, содержащая три очереди включения стабилизированных преобразователей напряжения, блок управления, пульт управления, блок включения fl Недостатками такой системы является отсутствие возможности обеспечения бесперебойной работы ЦВМ, низкая надежность. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система бесперебойного стабилизированного питания, содержащая сетевой фильтр и вы прямитель сетевого напряжения, стабилизированные преобразователи напряжения первой, второй и третьей очередей включения, управляющие входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управления и защиты, а выходы - с соответствукздими выводами для подключений нагрузки и соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления и защиты, пульт управления, вьгход которого соединен с четвертым . входом блока управления и защиты, вспомогательный источник питания и датчик сети, вход которого подключен через выпрямитель к вторичной обмотке маломощного трансформатора, входом подсоединенного к входным выводам Г2Х Недостатками такой системы являются ИieSoзмoжмocть резервирования основного источника питания, отсутствие узла плавного заряда входных емкостей стабилизированных преобразователей напряжения, отсутствие защиты самого блока питания при аварийных ситуациях в сети питающего напряжения. Целью изобретения является обеспе чение бесперебойного электроснабжения потребителей, повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что система бесперебойного стабилизированного питания снабжена электронным фазоуправляемым ключом, узлом плавного включения, коммутатором сети, тремя разделительными диодами и автономным резервным источником питания, кбторый состоит из низковольтного источника постоянного напряжения, конвертора и узла задержки выключения, входом подключенного к первому выходу датчика сети, а выходом к первому входу конвертора, второй вход которого подключен к управляющему выходу коммутатора, вход вспомогательного источника питания через первый разделительный диод подключен к выпрямителю вторичной обмотки маломощного трансформатора и через второй разделительный диод к низковольтному выходу конвертора, первый вход узла плавного включения подключен к второму выходу датчика сети, второй вход - к четвертому выходу блока управления и защиты а выход - к управляющему входу электронного управляемого ключа, силовые вход и выход которого подключены со,ответственно к выпрямителю сетевого напряжения и к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения, причем управляющий выход вспомогательного источника питания через узел пуска соединен с выходами пульта управления, кроме того, высоковольтный выход конвертора автономного резервного источника питания через третий разделительный диод подключен к объединенным силовым входам .стабилизированных преобразователей напряжения, кроме TOFO, система снабжена датчиком высоковольтного напряжения, вход которого подключен к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения, а выход - ко второму входу конвертора автономного резервного источника питания и пятому входу блока управления и защиты.

На чертеже представлена блок-схема системы бесперебойного стабилизиро ванного питания.

Система содержит коммутатор 1, выполненный в виде двух спаренных и электрически независимых тумблеров,, сетевой фильтр 2, выпрямитель сетевого напряжения 3 и электронный фазоуправляемый ключ k, выход которого соединен с объединенными силовыми входами стабилизированных преобразователей напряжения соответственно первой, второй и третьей очередей включения, выходы стабилизированных преобразователей напряжения подключены к выводам нагрузки 8 и соответственно к первому, второму и третьему входам блока управления и защиты 9 четверты вход которого соединен с выходом пульта управления 10 и через узел пуска 11 - с управляющим выходом вспомогательного источника питания 12, котог рый подключен к напряжению сети через трансформатор 13, выпрямитель 1 4 и первый разделительный диод 15Для бесперебойного электроснабжения ЦВМ система содержит датчик сети 16 и автономный резервный источник 17. состоящий из низковольтного источника постоянного напряжения, например аккумуляторной батареи 18, высокочастотного конвертора с независимым возбуждением 1у, узла задержки выключения 20, ко входу которого подключён первый выход датчика сети 16. Вход датчика сети 16 подключен непосредственно к выпрямителю 1 и отделен от входной емкости вспомогательного источника питания 12 первым разделительным диодом 15, первый управляющий выход коммутатора 1 подключен к первому управляющему входу конвертора 19. В систему также входит датчик высоковольтного напряжения 21, входом подключенный к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения , а выходом - ко второму управляющему входу конвертора 19 и к пятому входу блока управления и защиты 9- Автономный резервный источник питания 17 обеспечивает выдачу низковольтного напряжения через второй разделительный диод 22 на вход вспомогательного источника питания 12 и высоковольтного напряжения через третий разделительный диод 23 на объединенные силовые входы стабилизированных преобразователей напряжения . Управление электронным фазоуправляемым ключом осуществляется узлом плавного включения , первый вход которого соединен со вторым выходом датчика сети 16, а второй - с четвертым выходом блока управления и защиты 9, а первый, второй и третий выходы последнего соединены с управляющими входами стабилизированных преобразователей напряжения ( Напряжение подается на систему замыканием коммутатора 1. При этом напряжение сети через сетевой фильтр 2 и выпрямитель сетевого напряжения поступает на силовой вход электронного фазоуправляемого ключа , вспом гательный источник питания 12 и датчик сети 16. Блок управления и защиты 9 начинает выдавать на второй вход узла плавного включения 2 сигнал разрешения включения. Напряжение на выходе электронного фазоуправ ляемого ключа k, плавно увеличиваясь обеспечивает медленный заряд входных емкостей стабилизированных преобразователей напряжения 5-7 и сл,едовательно, отсутствие значительных пусковых токов. При достижении необходимого уровня напряжения на входны емкостях стабилизированных преобразо вателей напряжения 5-7 срабатывает датчик высоковольтного напряжения 21 и выдает в блок управления и защиты 9 сигнал разрешения включения системы. Включение системы осуществляется узлом пуска 11 через блок управления и защиты Э, который через определенные интервалы времени выдает сигналы на поочередное включение стабилизиро ванных преобразователей напряжения 5-7 соответственно первой, второй и третьей очередей включения, причем сигнал на включение последующего преобразователя выдается только после включения предыдущего. Запланированное отключение системы возможно двумя способами: с пульта управления 10 и снятием сетевого напряжения на входе системы путем отключения коммутатора 1. В первом случае блок управления и защиты 9 формирует сигналы поочередного выключения стабилизированных преобразователей напряжения 5-7, а во втором - процесс поочередного выключения идет за счет энергии, накопленной во входных конденсаторах стабилизированных преобразователей напряжения. I Если в процессе работы системы произошло изменение выходного напряжения какого-либо стабилизиров.анного преобразователя напряжения за установленные верхний или нижний пределы контролирования, то блок управления и защиты 9 производит поочередное выключение стабилизированных преобразователей напряжения 5-7, после чего 786 выдает сигнал через узел плавного включения 2 на быстрое выключение электронного фазоуправляемого ключа t. Одновременно в блоке управления и защиты 9 осуществляется индикация номера стабилизированного преобразователя, в котором произошла авария. Если в процессе работы системы напряжение сети пропало или стало ниже определенного значения, датчик сети 16 через первый выход мгновенно выдает сигнал на включение конвертора 19 через узел задержки выключения 20, а через второй - выключает электронный фазоуправляемый ключ k через узел плавного включения 2. Высоковольтное. напряжение с выхода конвертора 19 через разделительный диод 23 обеспечивает непрерывную работу стабилизированных преобразователей напряжения 5-7, а низковольтное - через диод 22 работу вспомогательного источника питания. При восстановлении напряжения сети до необходимого уровня датчик сети 16 выдает сигнал на включение электронного фазоуправляемого ключа 4 через узел плавного включения 2 и снимает сигнал включения резервного источника питания 17. Но узел задержки выключения 20 продолжает выдавать сигнал включения конвертора 19 еще некоторое время, необходимое для плавного нарастания напряжения на выходе электронного фазоуправляемого ключа . Таким образом, провалы и вспл€;.ски напряжения на вьходе стабилизированных преобразователей напряжения практически отсутствуют. Диоды 22 и 23 обеспечивают устойчивую работу системы. Для исключения возможности включения резервного источника питания 17 при отключенной системе или, если напряжение на входных конденсаторах стабилизированных преобразователей напряжения отсутствует, конвертор 19 блокируется сигналами запрета: один - с управляющего выхода коммутатора 1, другой - с выхода датчика высоковольтного напряжения 21. Предлагаемое устройство позволяет беспечить бесперебойное электроснабение ЦВМ и надежную, устойчивую раоту системы питания. За счет того, то обеспечивается бесперебойное элекроснабжение ЦВМ, отпадает необходиость в затратах машинного времени а программное резервирование, в результате чего создается значительный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Система бесперебойного стабилизированного питания, содержащая сетевой фильтр и выпрямитель сетевого напряжения, стабилизированные преобразователи напрякения первой, второй и третьей очередей включения, управляющие входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управления и защиты, а выходы - с соответствующими выводами дл подключения нагрузки и соответственно с первым, вторым и третьими входами блока управления и защиты, пульт управления, выход которого соединен с четвертым входом блока управления и защиты, вспомогательный источник питания и датчик сети, вход которого подключен через выпрямитель ко вторичной обмотке маломощ.ного трансформатора, входом подсоединенного к входным выводам, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью бесперебойного электроснабжения потребителей, повышения надежности, система снабжена электронным фазоуправляемым ключом, узлом плавного включения, коммутатором сети, тремя разделительными диодами, и автономным резервным источником питания, который состоит из низковольтного источника постоянного напряжения, конвертора и узла задержки выключения, вход которого подключен к первому выходу датчика сети, а выход; - к первому входу конвертора, второй вход которого подключен к управляющему выходу коммутатора, вход вспомогательного источника питания через первый разделительный диод подключен к выпрямителю вторичной обмотки маломощного трансформатора и через второй разделительный диод к низковольтному выход конвертора, первый вход узла плавного включения подключен к второму выходу датчика сети, второй вход - к четвертому выходу блока управления и защиты, а выход - к управляющему входу электронного фазоуправляемого ключа, силовые вход и выход которого подключены соответственно к выпрямите лю сетевого напряжения и к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения, причем управляющий выход вспомогательного источника питания через узел пуска соединен с выходом пульта управления кроме того, высоковольтный выход конвертора резервного источника питания через третий разделительный диол подключен к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения.

2. Сис1;ема по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена датчиком высоковольтного напряжения, вход которого подключен к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения, а выходко второму входу конвертора автономного резервного источника питания и пятому входу блока управления и защиты.

Источники информации, принятые 80 внимание при экспертизе

1.СЭП БПт - 38 Техническое, описание и инструкция по эксплуатации Д82.087.083 ТО. 1978. Северодонецк, НИИУВМ.

2.СЭП ОЗУ ПбЦК. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЩИ2.087.010. ТО 1978, Зеленоград, НИИТТ.