SU1436185A1 - Система электропитани с резервированием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано при проектировании систем электропитани  с большим количеством источников напр жени  различных уровней. Цель изобретени  - расширение функциональной способности и повышени  КПД. В системе питани , содержаш.ей N источников напр жени  различных уровней, питаюш.их N нагрузок, резервный источник, подключаемый к нагрузкам через управл емые коммутаторы, резервный источник выполнен в виде перестраиваемого по номиналу выходного напр жени  устройства, управл емого специальным устройством адаптации, св занного с измерительно-усилительными схемами, входами подключенными к выходам основных источников , нагрузки подключены к последним через разделительные элементы, предотвращающие попадание напр жени  от резервного источника, поступающего через один из коммутаторов на нагрузку, на неисправный основной источник. В системе имеетс  блокирующее устройство, которое предотвращает одновременное включение резервного источника более чем на одну нагрузку. Такое включение обеспечивает сокращение источников резерва, автоматические подключени  резервного источника к нагрузке с различным номиналом питающего напр жени . 3 3. п. ф-лы, 3 ил. (Л

Description

4i

СО

О5 00

ел

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к системам автоматического резервировани  источников питани , и может быть использовано в составе систем вторичного электропитани  РЭА.

Цель изобретени  - расширение функциональных способностей и повышение КПД системы электропитани  с резервированием.

На фиг. 1 представлена структурна  схема системы электропитани  комплекса РЭА с резервированием; на фиг. 2 - структура системы с развернутыми схемами блока адаптации и резервного источника; на фиг. 3 - система с развернутыми схемами измерительно-усилительных узлов, узла блокировки и управл емых коммутаторов.

Система электропитани  (фиг. 1) содержит основные источники 1-3, (на фиг. 1-3), нагрузки 4-6, силовые разделительные элементы 7-9, управл емые коммутаторы 10- 12, резервный источник 13, измерительно- усилительные узлы 14-16, блок 17 адаптации , узел 18 блокировки. Нагрузки 4-6 св заны через элементы 7-9 с выходами источников 1-3 соответственно. Управл ющие электроды 19 коммутаторов 10-12 подключены к выходам измерительно-усилительных узлов 14-16. Выход резервного источника 13 подключен к силовым входам 20 управл емых коммутаторов, силовые выходы 21 которых соединены с нагрузкой 4-6. Управл емые коммутаторы 10-12 св заны с узлом 18 блокировки с помощью блокирующих входов 22 и сигнальных выходов 23. Выходы узлов 14-16 подключены к соответствующим входам 24-26 блока 17 адаптации , выход 27 которого соединен с управл ющим входом резервного источника 13.

Резервный источник 13 может быть выполнен в виде стабилизатора напр жени  ком- пенсационного типа (фиг. 2). Средн   точка выходного делител  напр жени  - объединенные выводы рези сторов 28 и 29, образуют управл ющий вход 30 резервного источника 13.

Блок адаптации выполнен из транзисторов 31-33, эмиттеры которых подключены к выходу резервного источника 13. Последовательно с коллекторами транзисторов 31-33 включены резисторы 34-36. Вторые выводы резисторов 34-36 объединены и подключены к выходу 27 блока 17 адаптации. Входы 24- 26 блока 17 св заны через резисторы 37-39 с базами транзисторов 31-33 соответственно каждый из входов также св зан с коллекторами остальных транзисторов через диоды 40-45, которые включены согласно с проводимостью транзистора.

Измерительно-усилительные узлы 14- 16 выполнены в виде пороговых элементов с общим источником 46 опорного напр жени  (фиг. 3). Измерительные детали напр жени  включены на выходное напр жение основных источников 1-3. В качестве нуль- органов использованы транзисторы, эмит5

теры которых соединены со средними точками измерительных делителей напр жени , а базы объединены и подключены к источнику 46. Коллекторы транзисторов под- , ключены к выходным клеммам измерительно- усилительных узлов.

Каждый из коммутаторов 10-12 выполнен в виде транзисторного ключа. Эмиттеры транзисторов соединены с силовыми входами 20, а коллекторы - с выходами 23 0 коммутатора, а также через диоды 47-49, включенные согласно проводимости транзистора , св заны с силовыми выходами 21 ком-, мутаторов. Базы транзисторов св заны через резисторы 50-52 с входами 22 ком- мутаторов. Между входами 19 и 22 любого коммутатора включен один из резисторов 53-55.

Узел 18 блокировки (фиг. 3) выполнен в виде диодов 56-61, включенных в провод щем направлении от входов 62 к выхо- 0 дам 63 узла 18. Причем диоды каждой группы , св занные первым электродом через один из выходов 62 с выходом 23 какого-либо из коммутаторов 10-12, соединены вторым электродом с теми выходами 63 узла 18, которые подключены к базовым цеп м остальных транзисторных коммутаторов.

Сигналы на входы 19 могут поступать как от внутренней св зи - узлов 14-16 (на фиг. 1, пунктир), так и от внешнего логического устройства, функционирующего по за- Q данной программе.

Система работает следующим образом.

В режиме нормального функционировани  системы нагрузки 4-6 получают энергию от основных источников 1-3 через разделительные элементы 7-9 (например, через полупроводниковые диоды и т. п.). В этом случае с выходов измерительно-усилительных узлов 14-16 сигналы на входы 24-26 блока адаптации не поступают, коммутаторы 10-12 наход тс  в непровод щем состо нии .

При отказе какого-либо из источников 1-3 соответствующий измерительно-усилительный узел 14-16 выдает сигнал на один из входов 24-26 блока 17 адаптации, с которого поступает соответствующий сигнал на управл ющий вход 30 резервного источника 13, на выходе которого устанавливаетс  необходимое напр жение, равное величине напр жени  отказавшего источника. По сигналу, поступившему на электроды 19, включают соответствующий коммутатор и 0 напр жение резервного источника поступает на нагрузку, оставшуюс  обесточенной. Дл  того, чтобы неисправный источник не вли л на работу системы, разделительное устройство данного источника отключает его от нагрузки , подключенной к резервному источ- 5 нику.

При этом узел 18 блокировки предотвращает возможность включени  остальных коммутаторов и подачи напр жени  резерв5

0

5

ного источника на другие нагрузки, имеющие другие уровни питающих напр жений, путем подачи блокирующих сигналов на выходы 22 коммутаторов 10-12.

После восстановлени  основного источника на вход 19 поступает соответствующий сигнал, возвращающий систему в исходное положение - исчезают сигналы, поступающие на входы 62 узла блокировки и соответственно на входы 22 коммутаторов, а разделительное устройство подключает основной источник к его нагрузке.

При поступлении сигнала от одного из измерительно-усилительных устройств 14- 16 на входы 24-26 блока адаптации этот сигнал через один из резисторов 37-39 подаетс  в базу соответствующего транзистора 31-33 и включает его. Образуетс  дополнительна  цепь, шунтирующа  верхний резистор 29 выходного делител  источника 13, измен юща  величину сигнала, поступающего на вход 30, в результате чего на выходе стабилизатора устанавливаетс  требуемое напр жение.

Если сигнал поступает на какой-либо другой вход узла и другой транзистор, то это приводит к выставлению на источнике другого требуемого напр жени .

При этом включение любого транзистора блока адаптации делает невозможным включение других транзисторов эт о устройства , так как через диоды 40-45 в базовые цепи других транзисторов блока адатап- тации подаетс  запирающий потенциал с коллектора включенного транзистора.

В качестве разделительных элементов, обеспечивающих отсекание неисправного основного источника от нагрузки, питаемой резервным источником (фиг. 2, использованы диоды 7-9).

Включение любого из коммутаторов 10- 12 осуществл етс  измерительно-усилительными устройствами 14-16 через входы 19 этих коммутаторов одновременно с подачей сигнала на один из управл ющих входов 24-26 блока 17 адаптации. С входа коммутатора сигнал через ограничительные резисторы 50-55 поступает в безу транзистора , который открываетс  и обеспечивает св зь обесточенной нагрузки с выходо.м резервного источника 13. Узел 18 блокировки предотвращает одновременное отпирание других транзисторов коммутатора при наличии одного включенного. Если открыт какой- либо из транзисторов коммутаторов 10-12, на его коллекторе по вл етс  положительный потенциал, который через диоды, св занные с этим коллектором, запирает базы остальных транзисторов и они уже не могут быть включены сигналами от измерительно-усилительных устройств.

Claims (4)

1. Система электропитани  с резервированием , содержаща  N основных источников , питающих через силовые разделительные элементы N нагрузок, резервный источник , подключенный к нагрузкам через силовые цепи управл емых коммутаторов, управл ющие электроды которых подключены к выходам измерительно-усилительных узлов, входы которых подключены к выходам соответствующих основных источников, и узел блокировки подключени  к резервному источнику более одной нагрузки, отличаю ща с  тем, что, с целью расширени  функциональной способности и повышени  КПД, резервный источник выполнен с управл ющим входом, введен блок адаптации, подключенный выходом к управл ющму входу

резервного источника, а N входами соединенный с выходами соответствующих измерительно-усилительных узлов, управл емые коммутаторы выполнены с блокирующими входами и сигнальными выходами, подключенными соответственно к выходам и входам

0 узла блокировки.

2.Система по п. 1, отличающа с  тем, что основные и резервный источники выполнены в виде однопол рных источников посто нного напр жени , резервный источник

5 выполнен в виде стабилизатора напр жени  компенсационного типа, выходной делитель которого имеет дополнителный вывод, образующий управл ющий вход резервного источника, а блок адаптации выполнен в виде N каскадов, состо щих из последова0 тельно соединенных транзистора и резистора , причем эмиттеры транзисторов подключены к потенциальной шине резервного источника , коллектор каждого соединен с одним из выводов резистора, другой кывод которого соединен с аналогичными вывода5 ми резисторов других каскадов, образующих выход блока адаптации, а базовые цепи указанных транзисторов - его входы, при этом коллектор каждого из транзисторов соединен с базами остальных транзисторов- переключателей через диоды, включенные согласно с проводимостью транзистора.

3.Система по п. 1, отличающа с  тем. что управл емые коммутаторы выполнены в виде N транзисторных ключей, эмиттеры которых образуют силовые входы коммутато5 ров, коллекторы с последовательно включенными в пропускном направлении диодами - силовые выходы, соединенные каждый с одной из нагрузок, базовые цепи соединены с выходом одного из измерительно- усилительных узлов, при этом коллекторные

0 выводы каждого из транзисторов образуют сигнальные выходы комму-аторов, а базы с последовательно включенными резисторами - их блокирующие входы, узе.1 б.юки- ровки выполнен в виде . ) диодных цепей, образующих провод щие sieriH от вхо5 дов к выходам узла, причем диоды каждой из N диодных групп подключены одними полюсами к входу узла, соединенного с управл ющим выходом одного из коммутаторов , а другими полюсами соединены с теми выходами узла блокировки, которые подключены к управл ющим входам остальных коммутаторов .

4. Система по п. 1, отличающа с  тем, что измерительно-усилительный узел каждого основного источника содержи ; ; i мый датчик напр жени , средн   ,; . торого соединена с эмиттером y., iи)«:.. ; го транзистора, коллектор которого ет выход измерительно-усилительук.и о у.. базы всех транзисторов подключены к s .- ду общего источника опорного напр жен;

Cvj

5i

QfTS

«j 5J

Q