SU543930A2

SU543930A2 - Redundant dc voltage regulator

Info

Publication number: SU543930A2
Application number: SU2193076A
Authority: SU
Inventors: Константин Дмитриевич Полозов; Генрих Давыдович Павлов; Виктор Михайлович Силантьев; Владимир Николаевич Ткачев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1001
Priority date: 1975-11-27
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1977-01-25

Description

1one

Изобретение относитс к области электро.техники и может быть использовано преиму-. щественно дл питани передающих устройств.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used advantageously. Essentially to power transmitting devices.

В основном авт.свид. № 519691 описан стабилизатор переменного напр жени , содер- 5 жащий регулирующий элемент, соединенный последовательно с выходными клеммами, ко торый по управл ющему входу соединен с органом управлени , узел сравнени последнего подключен параллельно выходным, клем- ю мам, три трансфарматора,балластный элемент, управл емый ключ и два двухполупериодных выпр мител . Причем одна диагональ первого двухполупериодного выпр мител подключена ко входным клем- j5 мам, а друга через первичную обмотку первого трансформатора - к управл емому ключу, второй ДвуХПОЛуПерИОДНЫЙ ВЬ1гхр митель св зан с регулирующим элементом , и соединен со входом управл емого 20 ключа. Вторична обмотка первого трансфер матора соединена с последовательно соединенными вторичной обмоткой второго трайсформатора и балластным элементом, первична обмотка второго трансформатора со- 25Basically auth. No. 519691 describes an AC voltage regulator containing a regulating element connected in series with the output terminals, which is connected to a control element at the control input, the comparison node of the latter is connected in parallel with the output, terminals, three transformers, the ballast element, controllable key and two full-wave rectifiers. Moreover, one diagonal of the first full-wave rectifier is connected to the input terminals of the j5 mothers, and the other through the primary winding of the first transformer to the control key, the second one is connected to the regulating element, and connected to the input of the controllable 20 key. The secondary winding of the first transfer of the mator is connected with the secondary winding of the second transformer and the ballast element connected in series with the secondary winding; the primary winding of the second transformer is 25

единена встречно-последовательно со вторичной обмоткой третьего трансформатора и входными клеммами, а первична обмотка третьего трансформатора подключена ко входным клеммам.It is connected counter-series with the secondary winding of the third transformer and the input terminals, and the primary winding of the third transformer is connected to the input terminals.

Однако известный стабилизатор не защи щает нагрузку при различных переходных процессах, а также при возникновении неисправностей внутри любого канала стабилизатора , ведущих к повыщению выходного напр жени . Так, например, при внезапном пробое включенного последовательно с нагрузкой регулирующего элемента, все напр жение окажетс приложенным к нагрузке .However, the known stabilizer does not protect the load during various transients, as well as in the event of malfunctions within any stabilizer channel, leading to an increase in the output voltage. For example, in the event of a sudden breakdown of a regulating element connected in series with the load, the entire voltage will be applied to the load.

Кроме того, в известном стабитшаторе не обеспечиваетс надежное питание нескольких каналов нагрузки с гальванической раав зкой их цепей.In addition, the known stabilizer does not provide reliable power to several load channels with galvanic differential circuits.

Целью изобретени $шл етс расщиренне функциональных возможностей стабилизатора .The aim of the invention is to extend the functionality of the stabilizer.

Эта цель достигаетс тем, что стабилизатор снабжен узлом контрол и испопнитепь ным элементом и двум преобразовател миThis goal is achieved by the fact that the stabilizer is equipped with a control unit and a fire element and two converters.

посто нного напр жени в переменное с нес- копьким.и выходными обмотками, одна из которых через однопопупериодный выпр митель подключена к выходу интегрирующей 150-.цепи и входной цепи транзистора узла контрол , выходом, через исполнитель ный элемент подключенного параллельно входу одного из двух каналов регулировани и входу интегрирующей ИС -цепи, Каж- да из одной пары шин питани одноименно пол рности преобразователей посто нного напр жени в переменное подключена соответственно через размыкающий и замыкающий контакты исполнительного элем.ента узла контрол к общей точке соединени анодов разделительных диодов каналов регулировани , а кажда из другой пары щин питани одноименной пол рности преобразователей соединена с общей щиной питани каналов регулировани . На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор состоит из двух идентичных каналов 1 и 2 стабилизации, подключенных через разделительные диоды 3, 4 к щинам питани преобразовател 5 через размыкающие контакты 6, 7 исполнительного элемента 8, а также к щинам. питани преобразовател 9 через замыкающие контакты 6, 10 того же исполнительного элемента 8. Преобразователь 5 содержит силовой трансформатор 11, имеющий одну первичную обмотку 12 и несколько вторичных обмоток 13, 13 , 132 подключенных {кро ме обмотки 13) через выпр мители 14 , 142 фильтры 15 , ISg .... 15 р к соответствующим нагрузкам 16 , 16;. Выходные цепи преобразова тел 9 включены на первичную обмотку 12 силового трансформатора 11. Вторичл а обмотка 13 силового трансфо матара 11 подсоединена через однополупериодный выпр митель 17 к выходу интегрИ рующей RC -цепи, состо щей из резистора 18 и конденсатора 19, а также ко входной цепи транзистора 2О узла контрол 21. Выходна цепь транзистора 20 узла контрол 21 через исполнительный элемент 8 включена параллельно шинам, питани каналов 1, 2 стабилизации и входу интегриру ющей RC -цепи. Работает данный стабилизатор следующим образом. При нормальной работе стабилизатора один из его каналов 1, 2 стабилизации работает на нагрузку (в нашем случае нагруз кой вл ютс цепи питани преобразователей 5 или 9), а другой канал - на хопо том ходу. Отличительной особенностью данa constant voltage to an alternating one with a separate winding and output windings, one of which is connected to the output of the integrating 150-circuit and the input circuit of the transistor of the control node via a single-phase rectifier, through an actuator connected in parallel to the input of one of the two channels each of the same pair of power buses of the same polarity of the DC / AC converters is connected, respectively, through the opening and closing contacts, execute An element of the control node is connected to the common point of connection of the anodes of the separation diodes of the control channels, and each of the other power supply pairs of the same polarity of the converters is connected to the total power supply of the control channels. The drawing shows a schematic diagram of the proposed stabilizer. The stabilizer consists of two identical stabilization channels 1 and 2, connected through dividing diodes 3, 4 to the supply voltage of the converter 5 through the disconnecting contacts 6, 7 of the actuating element 8, as well as to the women. supply the converter 9 through the closing contacts 6, 10 of the same actuating element 8. The converter 5 contains a power transformer 11 having one primary winding 12 and several secondary windings 13, 13, 132 connected {except winding 13) via rectifiers 14, 142 filters 15, ISg .... 15 p to the corresponding loads 16, 16 ;. The output circuits of the transducer body 9 are connected to the primary winding 12 of the power transformer 11. Secondary winding 13 of the power transformer mat 11 is connected via a half-wave rectifier 17 to the output of an integrated RC circuit consisting of a resistor 18 and a capacitor 19, as well as to the input circuit the transistor 2O of the control unit 21. The output circuit of the transistor 20 of the control unit 21 through the actuating element 8 is connected in parallel to the buses, the supply channels 1, 2 of the stabilization and the input of the integrating RC circuit. This stabilizer works as follows. During normal operation of the stabilizer, one of its stabilization channels 1, 2 operates on the load (in our case, the load is the power supply circuit of the converters 5 or 9), and the other channel is on the hop run. A distinctive feature is given

ного построени двух кaliaлoв 1, 2 стабилизации вл етс то, что их выходное напр жение (напр жение между анодами разделительных диодов 3, 4 и общей шиной питани обоих каналов 1, 2 стабилизации) имеет строго посто нную величину с ограниченным диапазоном нестабильности напр жени при различных видах неисправностей внутри любого из каналов 1, 2 стабилизации, а также при - различных переходных процессах на их входе и выходе. Это приводит к тому, что при любом отказе (к.з. или обрыв ключевого элемента) внутри преобразовател 5, его выходные напр жени только уменьшаютс , т.е. любой вид неисправности внутри всего устройства ведет только к понижению выходного напр жени , что вл етс командным , сигналом дл переключени на резервный преобразователь 9 с помощью узла контрол 21. При включении стабилизатора работает один из каналов 1, 2 стабилизации и преобразователь 5, подключенный через размыкающие контакты 6, 7 исполнительного элемента 8 к выходу каналов 1, 2 стабилизации . Напр жени с первичной обмотки 12 трансформатора 11 трансформируютс в выходные обмотки 13, 13. , 13 13п и далее подаютс на свои каналы нагрузок 16, 1б2 .... 16п соответственно через выпр мители 14 , 142 .... 14 и фильтры 15, 15 этом на вход транзистора 20 узла контрол 21 посто нно подаетс запирающее напр жение через однополупериодный выпр митель 17, которое удерживает транзистор 20 в закрытом состо нии. При отказе преобразовател 5 напр жение на выходных обмотках 13, 13, 13„, .... 13f силового трансформатора 11 снижаетс до нул . Уменьшение напр жени в обмотке 13 до определенного уровн обеспечивает от пирание транзистора 20 по следующей цепи: плюс источника питани каналов 1, 2 стабилизации, резистор 18 интегрирующей RC -цепи, переход база-эмиттер транзистора 20, минус источника питани каналов 1, 2 стабилизации. Это,, в свою очередь, вызывает срабатывание исполнительного элемента 8, который своими контактами переключает выходное напр жение каналов 1, 2 стабилизации на резервный преобразователь 9. При этом напр жение с первичной обмотки 12 трансформатора 11 продолжает трансформироватьс во все выходные обмотки 13, 13., 132 .,., 13р и в соответствующие каналы нагрузок 16, lOg , 1б|,, соответственно через выпр мители- 14, 14,,.... 14, и фильтрыThe construction of two stabilizers 1, 2 is that their output voltage (the voltage between the anodes of the separation diodes 3, 4 and the common power bus of both channels 1, 2 stabilization) has a strictly constant value with a limited range of voltage instability at various types of malfunctions within any of the channels 1, 2 stabilization, as well as during various transition processes at their input and output. This leads to the fact that in case of any failure (short circuit or breakage of the key element) inside the converter 5, its output voltages only decrease, i.e. Any kind of malfunction within the entire device only leads to a decrease in the output voltage, which is a command signal for switching to the backup converter 9 using the control node 21. When the stabilizer is turned on, one of the stabilization channels 1, 2 and the converter 5 connected through the breakers contacts 6, 7 of the actuating element 8 to the output of channels 1, 2 stabilization. The voltages from the primary winding 12 of the transformer 11 are transformed into the output windings 13, 13., 13, 13p, and then fed to their load channels 16, 1b2 ... 16p, respectively, via rectifiers 14, 142 ... 14 and filters 15, 15 this, to the input of the transistor 20 of the control unit 21, a blocking voltage is continuously applied through the half-wave rectifier 17, which keeps the transistor 20 in the closed state. If the converter 5 fails, the voltage on the output windings 13, 13, 13 ", .... 13f of the power transformer 11 decreases to zero. Reducing the voltage in the winding 13 to a certain level provides for the pyranny of the transistor 20 along the following circuit: plus the power source of the channels 1, 2 stabilization, the resistor 18 of the integrating RC circuit, the base-emitter junction of the transistor 20, minus the power source of the channels 1, 2 stabilization. This, in turn, triggers the actuating element 8, which by its contacts switches the output voltage of the stabilization channels 1, 2 to the backup converter 9. At the same time, the voltage from the primary winding 12 of the transformer 11 continues to transform into all the output windings 13, 13. , 132.,., 13p and into the corresponding load channels 16, lOg, 1b | ,, respectively, through rectifier-14, 14 ,, .... 14, and filters

15, IS 15, IS

15f} , сохран требуемые параметры.15f}, save the required parameters.

По вление запирающего напр жени на обмотке 13 не вызывает обратного переключени с контактов 6, 1О на контакты 6, 7 при использовании исполнительного элемента одностороннего действи , например, дистанционного переключени . Интегрирующа IRC -цепь (резистор 18, конденсатор 19) необходима дл того, чтобы в момент включени стабилизатора запирающее напр жение на выходной обмотке 13 преобразовател 5 по вилось раньше, чем. по витс напр жение на конденсаторе 19 интегрирующей цепи, что исключает ложное срабатывание испол- нительного элемента 8 узла контрол 21,The occurrence of a locking voltage on the winding 13 does not cause a reverse switching from pins 6, 1 to 6, 7 when using a single-acting actuator, for example, remote switching. An IRC integrator (resistor 18, capacitor 19) is necessary so that at the moment the stabilizer is turned on, the blocking voltage on the output winding 13 of the converter 5 appears earlier than. on the Vits voltage on the capacitor 19 of the integrating circuit, which eliminates the false triggering of the executive element 8 of the control unit 21,

Таким образом, включение в схему стабилизатора двух преобразователей и узла контрл в их взаимосв зь с другими элементами и узлами обеспечивает бесперебойное питание всех гальванически разв занных каналов нагрузки при всех возможных повреждени х с сохранением требуемых выходных параметров , что приводит к повышению надежности.Thus, the inclusion in the stabilizer circuit of two converters and a control node in their interconnection with other elements and nodes ensures uninterrupted power supply to all galvanically developed load channels for all possible damages while maintaining the required output parameters, which leads to increased reliability.

Форм, ула изобретени Резервированный стабилизатор напр жени посто нного тока по авт.свид. Xt 519691,Form, Ula Invention Redundant DC voltage regulator according to auth. Xt 519691,

отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей стабилизатора, он снабжен узлом контрол с исполнительным элементом и двум преобразовател ми посто нного напр жени в переменное с несколькими выходными обмотками одна из которых через однополупериодный выпр митель подключена к выходу интегрирующ КС -цепи и входной цепи транзтютора узла контрол , выходом через исполнительный элемент подключенного параллельно входу одного из двух каналов регулировани и входу интегрируюшэй ЦС - цепи, причем кажда из одной пары шин питани одноименной пол рности преобразователей посто нного напр жени в переменное подключена соответственно через раз- мыкаюший и замыкающий контакты исполнительного элемента узла контрол к обшей точке соединени анодов разделительных диодов каналов регулировани , а кажда из другой пары шин питани одноименной пол рности преобразователей соединена с общей шиной питани каналов регулировани .characterized in that, in order to expand the functionality of the stabilizer, it is equipped with a control unit with an actuator and two constant-voltage-to-variable converters with several output windings, one of which is connected to the output integrating the CS circuit and the input circuit through a full-wave rectifier the transient control node, output through the actuator connected in parallel to the input of one of the two control channels and the input of the integrated CA - circuit, each one pair The power buses of the same polarity of the DC / AC converters are connected respectively via the open and short contacts of the control unit actuator to the common point of the anodes of the isolation diodes of the control channels, and each of the other pair of power buses of the same polarity of the converters is connected to a common bus supply control channels.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: . А,вторскэе свидетельство №519691, М.Кл G 05 F 1/56 от 1974 (прототип). -frj ЙSources of information taken into account in the examination:. And, the second certificate No. 519691, M.C.C. G 05 F 1/56 from 1974 (prototype). -frj