RU53513U1 - UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY FOR COMPUTERS AND COMPUTER SYSTEMS - Google Patents

UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY FOR COMPUTERS AND COMPUTER SYSTEMS Download PDF

Info

Publication number
RU53513U1
RU53513U1 RU2005136892/22U RU2005136892U RU53513U1 RU 53513 U1 RU53513 U1 RU 53513U1 RU 2005136892/22 U RU2005136892/22 U RU 2005136892/22U RU 2005136892 U RU2005136892 U RU 2005136892U RU 53513 U1 RU53513 U1 RU 53513U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
computer
computers
systems based
power supply
Prior art date
Application number
RU2005136892/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Алексеевич Гуров
Роберт Николаевич Буланов
Владимир Евлампиевич Мишутинский
Original Assignee
Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого filed Critical Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого
Priority to RU2005136892/22U priority Critical patent/RU53513U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU53513U1 publication Critical patent/RU53513U1/en

Links

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для питания компьютеров и систем на их основе, особенностью которых является использование в блоках питания на входе бестрансформаторных выпрямителей и необходима защита от утечки конфиденциальной информации. Сетевое напряжение переменного тока преобразуют в напряжение переменного тока неискаженной синусоидальной формы посредством агрегата гальванической развязки - синхронной машины, объединяющей в одном корпусе электродвигатель и электрогенератор без щеточно-коллекторного узла, обмотки которых расположены на совмещенном статоре и возбуждаются обмоткой общего ротора, которое преобразуют в напряжение постоянного тока с помощью неуправляемого выпрямителя. Этим напряжением непосредственно питают компьютер и системы на их основе. Одновременно этим напряжением постоянно заряжают накопитель электрической энергии. При исчезновениях или сбоях в сетевом напряжении питание компьютера и систем на их основе осуществляют непосредственно напряжением постоянного тока накопителя. Гальваническая развязка цепей переменного и постоянного тока сохраняет конфиденциальную информацию компьютера и систем на их основе, исключается конвертор и стабилизатор напряжения за счет стабильной работы неуправляемого выпрямителя при подаче на него от агрегата гальванической развязки напряжения переменного тока неискаженной синусоидальной формы.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to power computers and systems based on them, a feature of which is the use of transformerless rectifiers in power supplies at the input and protection against leakage of confidential information is necessary. The AC mains voltage is converted to an undistorted sinusoidal AC voltage through a galvanic isolation unit - a synchronous machine that combines in one housing an electric motor and an electric generator without a brush-collector assembly, the windings of which are located on a combined stator and are excited by a common rotor winding, which is converted into a constant voltage current using an uncontrolled rectifier. This voltage directly feed the computer and systems based on them. At the same time, an electric energy storage device is constantly charged with this voltage. In the event of disappearance or malfunction in the mains voltage, the computer and systems based on them are powered directly by the drive's DC voltage. Galvanic isolation of AC and DC circuits preserves confidential information of a computer and systems based on them, the converter and voltage regulator are excluded due to the stable operation of an uncontrolled rectifier when an uninterrupted sinusoidal shape is supplied from the galvanic isolation unit of AC voltage.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для питания компьютеров и систем на их основе, особенностью которых является использование в блоках питания на входе бестрансформаторных выпрямителей и необходима защита от утечки конфиденциальной информации.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to power computers and systems based on them, a feature of which is the use of transformerless rectifiers in power supplies at the input and protection against leakage of confidential information is necessary.

Известно преобразование сетевого напряжения переменного тока в напряжение переменного тока перед подачей его на вход выпрямителя, обеспечивая при этом электрическую развязку цепи питания постоянным напряжением и входной электрической сети для фильтрации помех, следствием чего в неявной форме является защита от утечки конфиденциальной информации. [1]It is known to convert the AC mains voltage to AC voltage before applying it to the input of the rectifier, while providing electrical isolation of the power supply circuit with a constant voltage and the input electric network to filter out interference, which implicitly protects against leakage of confidential information. [one]

В настоящее время применяются в основном два типа технических устройств электропитания компьютеров и систем на их основе. В устройствах первого типа питание компьютеров или компьютерных систем осуществляется в нормальном режиме от сети напряжением переменного тока непосредственно или путем преобразования его вначале в напряжение постоянного тока с последующим преобразованием в напряжение переменного тока. При отклонениях сетевого напряжения от нормального режима бесперебойное электропитание осуществляют от аккумуляторов, но преобразуя посредством Currently, mainly two types of technical devices for power supply of computers and systems based on them are used. In the devices of the first type, the power of computers or computer systems is carried out in normal mode from the network with AC voltage directly or by converting it first to DC voltage and then converting it to AC voltage. When the mains voltage deviates from the normal mode, uninterrupted power supply is carried out from the batteries, but converting by

инвертора напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока. Этот тип устройства реализуется в системах бесперебойного питания типа off-line или on-line соответственно, выпускаемых фирмами АРС, Best, Power, Emerson Electric и др. [2, 3].inverter DC voltage to AC voltage. This type of device is implemented in uninterruptible power systems such as off-line or on-line, respectively, produced by the companies APC, Best, Power, Emerson Electric, etc. [2, 3].

Преобразование переменного тока сети в постоянное, а затем постоянного в переменное для питания компьютеров и компьютерных систем не исключает перерывов в питании при переключениях сети переменного тока на инвертор, возможна подача на инвертор и компьютер электроэнергии сети переменного тока искаженной синусоидальной формы, отсутствует защита от утечки конфиденциальной информации компьютера и компьютерных систем, передача которой возможна по гальванической связи участков цепей переменного и постоянного тока.Converting AC power to DC and then direct to AC to power computers and computer systems does not exclude power interruptions when switching AC power to the inverter, it is possible to supply distorted sinusoidal AC power to the inverter and computer, there is no protection against confidential leakage computer information and computer systems, the transmission of which is possible by galvanic connection of sections of AC and DC circuits.

Второй тип технических устройств [4] обеспечения компьютеров и компьютерных систем бесперебойным питанием, который принят за прототип, осуществляет питание напряжением постоянного тока, причем в нормальном режиме - сразу после преобразования сетевого напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, а при отклонениях сетевого напряжения от нормального режима - непосредственно от накопителя энергии постоянного тока (электролитические конденсаторы, молекулярные накопители, аккумуляторные батареи). Кроме того, перед подачей электропитания на компьютеры его конвертируют и стабилизируют для компенсации нестабильности внешней сети. Осуществление электропитания в этом устройстве исключает двойное преобразование электроэнергии, улучшает качество подаваемого The second type of technical devices [4] for providing computers and computer systems with uninterrupted power, which is adopted as a prototype, provides DC voltage, moreover, in normal mode, immediately after converting the AC voltage to DC voltage, and when the network voltage deviates from normal mode - directly from the DC energy storage device (electrolytic capacitors, molecular storage devices, batteries). In addition, before applying power to computers, it is converted and stabilized to compensate for the instability of the external network. The implementation of the power supply in this device eliminates the double conversion of electricity, improves the quality of the supplied

напряжения, исключает инвертор, но возможна подача на выпрямитель переменного тока искаженной синусоидальной формы от сети, что требует применения сложной схемы выпрямления, а также отсутствует защита от утечки конфиденциальной информации компьютера и компьютерных систем из-за их гальванической связи с сетью.voltage, the inverter eliminates, but it is possible to supply a distorted sinusoidal shape to the AC rectifier from the network, which requires the use of a complex rectification circuit, and there is no protection against leakage of confidential information of the computer and computer systems due to their galvanic connection with the network.

Задача технического решения создать устройство обеспечивающее бесперебойное и качественное электропитание компьютеров и компьютерных систем с защитой от утечки конфиденциальной информации.The task of the technical solution is to create a device providing uninterrupted and high-quality power to computers and computer systems with protection against leakage of confidential information.

Задача решается следующим образом. В известном способе бесперебойного электропитания компьютеров и компьютерных систем, при котором сетевое напряжение переменного тока преобразуют в напряжение постоянного тока посредством выпрямителя, непосредственно связанного с сетью, создавая тем самым пути утечки конфиденциальной информации, характеристики которого зависят от синусоидальности кривой напряжения сети, согласно заявляемой полезной модели электропитание компьютеров и компьютерных систем, особенностью которых является использование в блоках питания на входе бестрансформаторных выпрямителей, осуществляют напряжением постоянного тока, причем в нормальном режиме - после предварительного преобразования сетевого напряжения переменного тока в напряжение переменного тока посредством агрегата гальванической развязки и последующего преобразования в напряжение постоянного тока, а при отклонениях сетевого напряжения питание осуществляется непосредственно от накопителя постоянного тока.The problem is solved as follows. In the known method of uninterrupted power supply to computers and computer systems, in which the AC voltage is converted to DC voltage through a rectifier directly connected to the network, thereby creating leakage paths of confidential information, the characteristics of which depend on the sinusoidality of the voltage curve of the network, according to the claimed utility model power supply of computers and computer systems, a feature of which is the use in power supplies at the input of the best ansformatornyh rectifier, the DC voltage is performed, and in the normal mode - after first converting the AC voltage into the AC unit by electrical isolation and subsequent transformation into a DC voltage, and when the mains voltage deviation is powered directly from the DC drive.

Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что в нормальном режиме питание компьютеров и компьютерных систем осуществляют постоянным током от неуправляемого выпрямителя, подключаемого к трехфазному напряжению переменного тока от агрегата гальванической развязки, питаемого от сети, представляющего собой трехфазную электрическую синхронную машину, объединяющую в одном агрегате электродвигатель и электрогенератор, обмотки которых расположены на совмещенном статоре и возбуждаются обмоткой общего ротора [5]. Преимуществом этой машины по сравнению с известным одноякорными преобразователями-умформерами [6] является высокая нагрузочная и перегрузочная способности, отсутствие щеточно-коллекторного узла, высокий КПД, низкие эксплуатационные затраты и т.д. Передача энергии от электродвигателя к электрогенератору происходит с высоким КПД через единое магнитное поле без электромеханических преобразователей, обеспечивая на входе в выпрямитель трехфазное напряжение неискаженной синусоидальной формы. Цепь питания постоянным током компьютеров и компьютерных систем электрически развязана этим агрегатом гальванической развязки с сетью, что обеспечивает защиту компьютеров от утечки конфиденциальной информации и защиту их от всех видов возмущений во входной сети при исключении дополнительных устройств улучшения качества электроэнергии - конверторов и стабилизаторов напряжения, применяемых в прототипе, за счет подачи в неуправляемый выпрямитель напряжения неискаженной синусоидальной формы, обеспечивающей стабильную работу выпрямителя.The inventive utility model differs from the prototype in that, in normal mode, computers and computer systems are supplied with direct current from an uncontrolled rectifier connected to a three-phase AC voltage from a galvanic isolation unit powered by a network, which is a three-phase electric synchronous machine that combines in one unit an electric motor and an electric generator, the windings of which are located on a combined stator and are excited by the winding of a common rotor [5]. The advantage of this machine compared to the well-known single-anchor inverters-umformers [6] is its high load and overload capabilities, the absence of a brush-collector assembly, high efficiency, low operating costs, etc. Energy is transferred from the electric motor to the electric generator with high efficiency through a single magnetic field without electromechanical converters, providing a three-phase voltage of an undistorted sinusoidal shape at the input to the rectifier. The DC circuit for computers and computer systems is electrically isolated by this galvanic isolation unit from the network, which protects computers from leakage of confidential information and protects them from all kinds of disturbances in the input network, with the exception of additional devices for improving the quality of electricity - converters and voltage stabilizers used in prototype, due to the supply to an uncontrolled rectifier voltage undistorted sinusoidal shape, providing stable operation with rectifiers ator.

Осуществление электропитания компьютеров и компьютерных систем напряжением постоянного тока от неуправляемого выпрямителя, получающего напряжение переменного тока от объединенной синхронной электрической машины, подключенной к внешней сети, согласно заявляемому способу промышленно применимо.The implementation of the power supply of computers and computer systems with a DC voltage from an uncontrolled rectifier receiving AC voltage from a combined synchronous electric machine connected to an external network, according to the claimed method is industrially applicable.

Электропитание компьютеров и компьютерных систем при отклонениях сетевого напряжения от нормального осуществляют непосредственно от накопителя энергии без перерывов в электропитании.Power supply to computers and computer systems with deviations of the mains voltage from normal is carried out directly from the energy storage device without interruptions in power supply.

На фиг.1 приведена блок-схема, реализующая полезную модель. Блок-схема содержит агрегат гальванической развязки 1, к выходу которого последовательно подключен неуправляемый выпрямитель 2, накопитель энергии постоянного тока 3 и потребитель 4 (компьютер или компьютерная система). В качестве накопителя энергии постоянного тока в зависимости от длительности возможных перерывов могут быть использованы либо аккумуляторные батареи, либо молекулярные накопители.Figure 1 shows a block diagram that implements a utility model. The block diagram contains a galvanic isolation unit 1, to the output of which an uncontrolled rectifier 2, a direct current energy storage device 3, and a consumer 4 (computer or computer system) are connected in series. Depending on the duration of possible interruptions, either storage batteries or molecular storage devices can be used as a DC energy storage device.

Устройство выполняют следующим образом: сетевое напряжение преобразуют посредством агрегата гальванической развязки 1 в напряжение переменного тока неискаженной синусоидальной формы, выпрямляют его неуправляемым выпрямителем 2 в стабильное напряжение постоянного тока величиной 300-310 В, которым непосредственно без потерь энергии питают компьютер 4 или компьютерную систему 4. Этим напряжением постоянного тока одновременно заряжают накопитель энергии постоянного тока 3, который поддерживает в необходимых пределах постоянное напряжение при исчезновении The device is implemented as follows: the mains voltage is converted by means of a galvanic isolation unit 1 into an AC voltage of an undistorted sinusoidal shape, rectified by an uncontrolled rectifier 2 into a stable DC voltage of 300-310 V, which is fed directly to computer 4 or computer system 4. This direct current voltage simultaneously charges the DC energy storage device 3, which maintains a constant voltage within the required limits. upon disappearance

сетевого напряжения, обеспечивая постоянное и надежное электропитание компьютера 4. Для защиты от утечки конфиденциальной информации компьютеров организуют посредством агрегата 1 взаимодействие участков электрических цепей переменного и постоянного тока без их непосредственного контакта - без их гальванической связи.mains voltage, providing a constant and reliable power supply to the computer 4. To protect against leakage of confidential information, computers organize by means of unit 1 the interaction of sections of AC and DC electric circuits without direct contact - without their galvanic connection.

Источники, принятые во вниманиеSources taken into account

1. Мкртчян Ж.А. Основы построения устройств электропитания ЭВМ. Москва: «Радио и связь», 19901. Mkrtchyan J.A. Fundamentals of building computer power devices. Moscow: Radio and Communications, 1990

2. Exide Electronics: «Источники бесперебойного питания корпорации Exide Electronics». Проспект фирмы, 1998.2. Exide Electronics: “Exide Electronics Corporation Uninterruptible Power Supplies.” Prospectus of the company, 1998.

4. Exide Electronics: «Источники бесперебойного питания PC MAGAZINE/RE. Спецвыпуск, январь 1997 г., с.68-97. МИР ИБП. МИР ПК, март 1997 г., с.33-57. Брифинг производителей источников бесперебойного питания. Компьютер. Октябрь 1997 г., с.212-2304. Exide Electronics: “PC MAGAZINE / RE Uninterruptible Power Supplies. Special Issue, January 1997, p. 68-97. WORLD UPS. WORLD PC, March 1997, p. 33-57. Briefing of manufacturers of uninterruptible power supplies. A computer. October 1997, p.212-230

4. Патент R 2242833 C1 кл. 7 H 02 J 9/04, опублик. 2004. Бюл. №354. Patent R 2242833 C1 C. 7 H 02 J 9/04, published. 2004. Bull. Number 35

5. RWE Piller GmbH: PILLER UNIBLOK-R. Dynamic uninterruptible power supply and power conditioning device. Проспект фирмы, 2002.5. RWE Piller GmbH: PILLER UNIBLOK-R. Dynamic uninterruptible power supply and power conditioning device. Company Prospectus, 2002.

6. Копылов И.П. Электрические машины. Москва: «Логос», 2000.6. Kopylov I.P. Electric cars. Moscow: Logos, 2000.

Claims (1)

Устройство бесперебойного электропитания компьютеров или компьютерных систем, содержащие выпрямитель, отличающееся тем, что в него дополнительно вводят объединенную синхронную электрическую машину, подключенную к электросети и подающей напряжение переменного тока неискаженной синусоидальной формы на неуправляемый выпрямитель, напряжение постоянного тока которого перед подачей его на компьютер, компьютерную систему или устройство, использующее в блоке питания бестрансформаторный выпрямитель, не конвертируют и не стабилизируют.
Figure 00000001
An uninterruptible power supply device for computers or computer systems containing a rectifier, characterized in that it further introduces a combined synchronous electric machine connected to the mains and supplying an undistorted sinusoidal AC voltage to an uncontrolled rectifier, the DC voltage of which before applying it to a computer, computer a system or device that uses a transformerless rectifier in the power supply does not convert or stabilize.
Figure 00000001
RU2005136892/22U 2005-11-28 2005-11-28 UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY FOR COMPUTERS AND COMPUTER SYSTEMS RU53513U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136892/22U RU53513U1 (en) 2005-11-28 2005-11-28 UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY FOR COMPUTERS AND COMPUTER SYSTEMS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136892/22U RU53513U1 (en) 2005-11-28 2005-11-28 UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY FOR COMPUTERS AND COMPUTER SYSTEMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU53513U1 true RU53513U1 (en) 2006-05-10

Family

ID=36657804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005136892/22U RU53513U1 (en) 2005-11-28 2005-11-28 UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY FOR COMPUTERS AND COMPUTER SYSTEMS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU53513U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Emadi et al. Uninterruptible power supplies and active filters
US8957544B2 (en) Systems and methods to optimize outputs of static inverters in variable energy generation environments
EP1841051A2 (en) Power generation system and method
CN101610062A (en) Self-excitation mixed-excitation synchronous motor alternating current power-generating system and control method thereof
WO2015035727A1 (en) Driving system for multi-energy power supply motor
CN103166220A (en) Off-grid Stirling power supply system structure and control method
RU2326774C1 (en) Converting device of the passangers car power supply system
CN103095202A (en) Synchronous generator inversion-type excitation system
RU53513U1 (en) UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY FOR COMPUTERS AND COMPUTER SYSTEMS
GB2350946B (en) Power supply system in a motor vehicle
CN216851764U (en) Energy storage type variable frequency transmission device
CN113725928B (en) Household alternating current-direct current hybrid bidirectional electric energy interaction energy router and energy scheduling method
US8716907B2 (en) Renewable energy enhanced apparatus
RU2346373C1 (en) Uninterrupted power supply unit for computers and computer systems
WO2012067368A2 (en) Method and device for multifunctional power conversion employing a charging device and having reactive power control
dos Santos Jr et al. Generalized topologies of multiple single-phase motor drives
RU2242833C1 (en) Method for no-break power supply to computers or computer systems
CN216413981U (en) Portable power supply device
CN116505635B (en) Power battery charging device and vehicle
CN118573002B (en) Multi-motor integrated power circuit, control method and electronic equipment
CN217406242U (en) Multi-input auxiliary power supply device of inverter circuit
CN218243084U (en) Motor energy balancing device and punch press
US20200059153A1 (en) Power supply system for ventilation fan
CN202495864U (en) Excitation supply circuit of synchronous brushless generator
US20240136939A1 (en) Charging module, charging device, and charging system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20061129