RU2442267C1 - Uninterruptible power supply for direct current consumer - Google Patents
Uninterruptible power supply for direct current consumer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2442267C1 RU2442267C1 RU2010147387/07A RU2010147387A RU2442267C1 RU 2442267 C1 RU2442267 C1 RU 2442267C1 RU 2010147387/07 A RU2010147387/07 A RU 2010147387/07A RU 2010147387 A RU2010147387 A RU 2010147387A RU 2442267 C1 RU2442267 C1 RU 2442267C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistor
- resistor
- base
- power source
- collector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания средств связи и других ответственных потребителей.The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply devices for communications and other responsible consumers.
Известно устройство для включения резервного источника питания по а.с. 826501, H02J 9/06, обеспечивающее переключение питания нагрузки с основного источника на резервный и обратно. В этом устройстве в качестве исполнительного элемента применяется реле, что снижает надежность из-за наличия электромеханических контактов реле.A device for turning on a backup power source for AS 826501,
Известны также устройства для резервного электроснабжения по а.с. 1056363, H02J 9/06, а.с. 1336154, H02J 9/06, в которых в качестве исполнительного элемента применяются транзисторные ключи. Недостатком этих устройств является относительная сложность их схем управления.Also known devices for backup power supply as.with. 1056363,
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для бесперебойного питания потребителя постоянного тока по а.с. 1065961, H02J 9/06, принятое за прототип.The closest in technical essence to the proposed one is a device for uninterrupted power supply of a DC consumer in accordance with a.s. 1065961,
Схема устройства-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:The scheme of the prototype device is shown in figure 1, where it is indicated:
1 - основной источник питания;1 - the main power source;
2 - резервный источник питания;2 - backup power source;
3 - нагрузка;3 - load;
4 - разделительный диод;4 - isolation diode;
5 - транзистор n-p-n типа;5 - transistor n-p-n type;
6, 18 - второй и третий диоды;6, 18 - second and third diodes;
7, 15, 20 - первый, второй и третий стабилитроны;7, 15, 20 - the first, second and third zener diodes;
8 - конденсатор;8 - capacitor;
9, 10, 11 - первый, второй и третий резисторы;9, 10, 11 - the first, second and third resistors;
14 - оптрон;14 - optocoupler;
14.1 - фоторезистор оптрона;14.1 - photoconductor optocoupler;
14.2 - светоизлучатель оптрона;14.2 - light emitter of the optocoupler;
17 - тиристор;17 - thyristor;
19 - реле;19 - relay;
21 - контакты реле.21 - relay contacts.
Устройство-прототип содержит основной 1 и резервный 2 источники питания, соединенные одноименными полюсами между собой и одним зажимом нагрузки 3, другой зажим которой через первый диод 4 подключен к другому полюсу основного источника 1, а через тиристор 17 - с другим полюсом резервного источника 2. Параллельно нагрузке 3 через второй диод 6 включен резисторный делитель напряжения, образованный вторым резистором 10 и фоторезистором 14.1 оптрона 14. Резисторный делитель напряжения шунтирован конденсатором 8, при этом средняя точка делителя напряжения через второй стабилитрон 15 соединена с управляющим электродом тиристора 17. Светоизлучатель 14.2 оптрона 14 последовательно с обмоткой реле 19 включен в выходную цепь транзисторного ключа, состоящего из транзистора 5 n-p-n типа, первого 9 и третьего 11 резисторов и первого стабилитрона 7. Обмотка реле 19 шунтирована третьим диодом 18. Светоизлучатель 14.2 оптрона 14 шунтирован третьим стабилитроном 20. Тиристор 17 шунтирован размыкающими контактами 21 реле 19.The prototype device contains the main 1 and
Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.
При наличии напряжения основного источника 1 питание нагрузки 3 осуществляется от него через первый диод 4, при этом реле 19 находится во включенном состоянии, контакты 21 реле 19 разомкнуты. Тиристор 17 включиться не может, т.к. через второй стабилитрон 15 ток не проходит (сопротивление фоторезистора 14.1 оптрона 14 незначительно, потому что светоизлучатель 14.2 возбужден).In the presence of voltage of the
При снижении напряжения основного источника 1 ниже заданного предела через первый стабилитрон 7 ток не будет протекать, и транзистор 5 выключится, причем соотношение плеч делителя напряжения резко изменится (т.к. светоизлучатель 14.2 оптрона 14 не возбужден), и напряжение с конденсатора 8 через резистор 10 и стабилитрон 15 подается на управляющий электрод тиристора 17, который выключается, и питание на нагрузку 3 подается от резервного источника 2. Через промежуток времени, определяемый временем выключения реле 19, оно выключается и шунтирует своими контактами 21 тиристор 17, выключая его. При восстановлении напряжения основного источника 1, вновь включится транзистор 5 и возбудится светоизлучатель 14.2 оптрона 14, соотношение плеч резисторного делителя напряжения вновь изменится. Через стабилитрон 15 напряжение не будет подаваться на управляющий электрод тиристора 17. По прошествии промежутка времени, определяемого временем включения реле 19, оно выключится, и его контакты 21 разомкнутся, отключая резервный источник питания 2 от нагрузки 3.When the voltage of the
Недостатками устройства-прототипа являются низкая надежность, обусловленная наличием электромеханических контактов реле, а также повышенное потребление от основного источника питания, т.к. все элементы управления реле и само реле питаются от основного источника 1.The disadvantages of the prototype device are low reliability due to the presence of electromechanical relay contacts, as well as increased consumption from the main power source, as all relay controls and the relay itself are powered by the
Задачей предлагаемого устройства является снижение потребления от основного источника питания, упрощение устройства и повышение его надежности.The objective of the proposed device is to reduce consumption from the main power source, simplify the device and increase its reliability.
Для решения поставленной задачи в устройство для бесперебойного питания потребителя постоянного тока, содержащее основной и резервные источники питания, соединенные отрицательными полюсами между собой и одним зажимом нагрузки, разделительный диод, анодом соединенный с положительным полюсом основного источника питания, а катодом - с другим зажимом нагрузки, цепь из последовательно соединенных диода и конденсатора, подключенную параллельно нагрузке, при этом средняя точка цепи соединена с одним выводом второго резистора, первый транзистор n-p-n типа, эмиттер которого соединен с общим отрицательным полюсом, а база через последовательно соединенные стабилитрон и первый резистор - с положительным полюсом основного источника питания, а также третий резистор, согласно изобретению, введены второй транзистор n-p-n типа и транзистор p-n-p при этом эмиттер второго транзистора n-p-n типа соединен с общим отрицательным полюсом, база - с коллектором первого транзистора n-p-n типа, а коллектор - через третий резистор с базой транзистора p-n-p типа, коллектор которого соединен с катодом разделительного диода, а эмиттер - с положительным полюсом резервного источника питания, кроме того, другой вывод второго резистора соединен с базой второго транзистора n-p-n типа.To solve this problem, a device for uninterrupted power supply to a DC consumer, containing the main and backup power sources connected by negative poles to each other and one load terminal, an isolation diode connected by an anode to the positive pole of the main power source and the cathode to another load terminal, a circuit of diode and capacitor connected in series, connected in parallel with the load, while the midpoint of the circuit is connected to one terminal of the second resistor, the first trans a npn type side, the emitter of which is connected to the common negative pole, and the base through the zener diode and the first resistor connected in series with the positive pole of the main power supply, as well as the third resistor, according to the invention, a second npn type transistor and a pnp transistor are introduced, while the emitter of the second transistor type npn is connected to the common negative pole, the base is connected to the collector of the first npn type transistor, and the collector is connected through the third resistor to the base of the pnp type transistor, the collector of which is connected to the cathode ceiling elements diode and whose emitter - to the positive pole backup power source, in addition, the other terminal of the second resistor connected to the base of the second transistor n-p-n type.
На фиг.2 представлена схема предлагаемого устройства, где обозначено:Figure 2 presents a diagram of the proposed device, where it is indicated:
1 - основной источник питания;1 - the main power source;
2 - резервный источник питания;2 - backup power source;
3 - нагрузка;3 - load;
4 - разделительный диод;4 - isolation diode;
5, 13 - первый и второй транзисторы n-p-n типа;5, 13 - the first and second transistors of the n-p-n type;
6 - диод;6 - diode;
7 - стабилитрон;7 - zener diode;
8 - конденсатор;8 - capacitor;
9, 10, 11 - первый, второй и третий резисторы;9, 10, 11 - the first, second and third resistors;
12 - транзистор p-n-p типа.12 - transistor p-n-p type.
Предлагаемое устройство для бесперебойного питания потребителя постоянного тока содержит основной 1 и резервный 2 источники питания, соединенные отрицательными полюсами между собой и одним зажимом нагрузки 3, а положительными полюсами - с другим зажимом нагрузки 3 соответственно через разделительный диод 4 и коллекторно-эмиттерный переход транзистора 12 p-n-p типа, цепь из последовательно соединенных диода 6 и конденсатора 8, подключенная параллельно нагрузке 3, средняя точка которой через второй резистор 10 подключена к точке соединения коллектора первого транзистора 5 n-p-n типа и базы второго транзистора 13 n-p-n типа, эмиттеры которых соединены с общим отрицательным полюсом, база первого транзистора 5 через последовательно соединенные стабилитрон 7 и первый резистор 9 соединена с положительным полюсом основного источника питания 1, а коллектор второго транзистора 13 - через третий резистор 11 с базой транзистора 12.The proposed device for uninterrupted power supply of a DC consumer contains the main 1 and
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
При наличии напряжения основного 1 и резервного 2 источников питания в нормированных пределах питание нагрузки 3 осуществляется от основного источника питания 1 через разделительный диод 4.If there is a voltage of the main 1 and backup 2 power sources in the normalized range, the
При номинальном напряжении основного источника питания 1 включается стабилитрон 7 и током, протекающим через резистор 9, открывается транзистор 5. Открытый транзистор 5 шунтирует базо-эмиттерный переход транзистора 13, и он закрывается. Вследствие этого ток в цепи базы транзистора 12 отсутствует, он закрывается, а резервный источник питания 2 отключается от нагрузки 3. Одновременно через диод 6 заряжается конденсатор 8.At the rated voltage of the
При пропадании или снижении напряжения основного источника питания 1 ниже заданного предела через стабилитрон 7 ток не будет проходить и транзистор 5 выключится. Напряжение с конденсатора 8 через резистор 10 подается на базу транзистора 13, последний включается и своим коллекторным током, протекающим через резистор 11, поддерживает открытым и насыщенным транзистор 12, и питание нагрузки 3 осуществляется от резервного источника 2.If the voltage of the
При восстановлении напряжения основного источника питания 1 вновь включится транзистор 5, а транзисторы 13 и 12 закроются, и питание нагрузки 3 будет осуществляться от основного источника питания 1 через разделительный диод 4.When the voltage of the
Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство имеет простое схемное решение, что повышает надежность работы, и малое потребление питания в режиме резервирования.Thus, in comparison with the prototype, the proposed device has a simple circuit solution, which increases the reliability, and low power consumption in standby mode.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147387/07A RU2442267C1 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Uninterruptible power supply for direct current consumer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147387/07A RU2442267C1 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Uninterruptible power supply for direct current consumer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2442267C1 true RU2442267C1 (en) | 2012-02-10 |
Family
ID=45853812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010147387/07A RU2442267C1 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Uninterruptible power supply for direct current consumer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2442267C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481688C1 (en) * | 2012-02-13 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Guaranteed power supply device |
RU2503114C1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Device for uninterrupted automatic load transfer |
-
2010
- 2010-11-19 RU RU2010147387/07A patent/RU2442267C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481688C1 (en) * | 2012-02-13 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Guaranteed power supply device |
RU2503114C1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Device for uninterrupted automatic load transfer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109219211B (en) | Get electric control circuit, intelligent control switch and intelligent lighting system | |
US9065429B2 (en) | Semiconductor switch with reliable blackout behavior and low control power | |
RU2442267C1 (en) | Uninterruptible power supply for direct current consumer | |
US20150162154A1 (en) | Circuit arrangement for actuating a bistable relay | |
CN213846644U (en) | Power supply circuit and switching device | |
WO2015154558A1 (en) | Transient interruption trigger device for alternating-current power source | |
RU189075U1 (en) | Backup Power Device | |
RU2446543C1 (en) | Device for reserve power supply | |
RU2442265C1 (en) | Uninterruptible power supply | |
CN111665764A (en) | Switch circuit, control method thereof, intelligent switch and control system | |
RU2442266C1 (en) | Uninterruptible power supply for direct current consumer | |
RU2472271C1 (en) | Device for reserve power supply | |
RU2439767C1 (en) | Reserve power supply device | |
CN103200735B (en) | Light-emitting diode (LED) actuator preventing LED from flickering | |
RU2446540C1 (en) | Device for uninterrupted power supply | |
RU2440657C1 (en) | Device for uninterrupted supply of dc load | |
CN109946598A (en) | Double control switch detection circuit and device | |
JP5638361B2 (en) | Battery charging device and battery charging system | |
RU2474028C1 (en) | Device for reserve power supply | |
RU2446541C1 (en) | Device for reserve power supply | |
RU2440656C1 (en) | Device of reserve power supply | |
RU2446542C1 (en) | Device for reserve power supply | |
RU2685694C1 (en) | Alternating current switch | |
RU2071626C1 (en) | Uninterrupted power supply system | |
CN112398464A (en) | Power supply circuit and switching device |