SU807489A1 - Многоканальное аналоговое резер-ВиРОВАННОЕ уСТРОйСТВО - Google Patents

Description

(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ АНАЛОГОВОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО

иоды 11-14 мостов дополнительных граничителей тока, источники IS, ... тока, общую шину 16 св зи и выходные точки 17д, 17, ...17 устройства.

Выходы ограничителей 3  вл ютс  ыходами устройства.

Токи ограничени  ограничителей 3 и 4 наход тс  в определенном соотношении , в пределах от единицы до вух, при оптимальной величине отношени  тока ограничени  ограничителей Эр, 3, ... j3 п к току ограничени  ограничителей 40, 4, ...j4f, соответственно каждой пары ограничителей , равному -f. Границы соотношени  соответствуют бесконечно большому .сопротивлению 5(5, 5д , ...,5f нагрузки,оптимальное значение - минимальному ее сопротивлению.

Ограничители тока выполн ютс  как из независимых схем, так и по схеме с гальванической св зью (фиг. 2) . При этом сущность работы устройства не мен етс , если выдерживаетс  достаточное по величине, существенно большее единицы, отношение значений напр жени  на источниках 18о, ..., напр жени  к максимальной величине выходного напр жени  с выхода блоков 1, ,..,lf),B том числе и с учетом максимально возможного напр жени  в режиме их неисправности.

Устройство работает следующим образом.

I. Режим отсутстви  неисправностей во входных блоках IQ, . . . J 1 f.

Дл  упрощени  рассмотрени  работы устройства примем следующие услови :

1.1.- выходные напр жени  резервируемых блоков 1о,...,1( измен ютс  в заданных пределах, имеют положительную и отрицательную пол рность по отношению к шине 16 и. по величине равны между собой.

1.2.- проводимость балластных сопротивлений в сумме с проводимостью , внутренних сопротивлений блоков IQ, ...,lf, В каждом из подканалов несоизмеримо мала по отношению к проводимости цепи нагрузки. При этом проводимости внутренних сопротивлений блоков 1(5, ...,1 равны между собой соответственно также, как и проводимости балластных сопротивлений .

1.3.- токи огранич ени  основных ограничителей тока и дополнительных соответственно равны между собой. Отношение тока ограничени  основного ограничител  тока к току ограничени - дополнительного огра-ничител  тока набираетс  оптимальНЕ , paBHBMTifJ.

1.4.- внутреннее сопротивление

.источников 10(3, и 15о, ... 15- в схемах основных Зо/ -,tf

и дополнительн1з1х 4, ...4ц ограничителей тока выбираетс  несоизмеримо большим по отношению к величинам сопротивлений .ки.

1.5.- сопротивлени  Sp, ...,5п равны между собой по величине и сопротивлени  нагрузки при возникновении на выходе устройства максимальнго напр жени  нагружают устройство током, меньшим по величине сравнительно с величиной тока ограничени  ограничителей Зд, ...,3р.

1.6.-.пр мые и обратные вольтамперные характеристики диодов, вход щих в схемы ограничителей Зо,...,3;9 4о, ..., 4 ,соответственно идентичны между собой. При этом характеристик идеализируютс  с признаками: пр мые динамические сопротивлени  диодов принимаютс  равными нулю, а обратные - бесконечности, падение напр жени  на диодах при протекании чере НИХ пр мого тока, равно нулю.

При изменении входных сигналов в заданной области -напр жений точки 17о, 17;,, ...,17f,B силу прин тых условий 1.1-1,6  вл ютс  эквипотенциальныл1и и через ограничители 4Q, ...,4f, не протекают составл ющие токов нагрузки или составл ющие входных токов устройства. При ю-том выходные напр жени  в подканальных устройствах с достаточной степенью точности равны выходныг. напр жени м блоков l(j, ...1, , все диоды 6-9 и 11-14 ограничителей 3,

., 3 „ ,и 4(5,

наход тс  в

провод щем состо нии.

II. Режим наличи  неисправности резервируемых блоках.

Дл  упрощени  рассмотрени  работ устройства примем следующие услови :

2.1- на устройство, резервирующее минимум три входных блока и имеккдее минимум три . выхода, воздействует только один вид неисправности.

2.2- неисправность входного блока заключаетс  в наличии на его выходе неуправл емого напр жени , мсима льного по величине, но ограниченного некоторым пределом, который не нарушает услови  1.4. и что не может  витьс  причиной вывода из стро  каких-либо ограничителей тока в .устройстве.

/ 2.3 - значение величины тока ограййчени  ограничителей 30,...,3), выбираетс  из услови  достаточности и некоторого превышени  суммы токов ограничени  ограничителей 3, .,., 3( в оставшихс  подканалах с исправными входными блоками 1д, .,. Г по отношению к сумме токов нагрузки при максимальном входном сигнале по условию 1.1. и тока ограничени  ограничител  Зо, ... 3 неисправного подканала (фиг.З). При наличии неисправности, напри мер, блока 1, на вькоде которого имеетс  неуправл емый выходной сигнал положительной пол рности +U, и при величинах сигналов. U , U/if,, равных нулю, ограничитель Зд работает в режиме насыщени , что обусло лено выбранным соотношением токов ограничени  ограничителей З, ...,3 и 4о, .., 4п согласно условию 1.3. При этом сумма токов ограничени  ог ничителей 4 Q и 4 f) больше сум1.1ы токо тока ограничени  ограничител  Зд и тока нагрузки по выходу 170 (в данном случае ток н грузки равен нулю соответствен с прин тьп 1 условием равенства нулю напр жений и U). Цепь тока -1-отэ ограничител  3(5 замыкаетс  на блоки и 1 у, через ограничители 4g ( ток IO-T. ) , (ток ) и 4п (ток ) , 3fj (т9к IOT- ) При соблюдеНИИ симметрии схемы устройства значени  токов в cи uvJeтpичныx цеп х ог раничителей 4д, и 4п, 3f, равны Между собой и составл ют половину от суммы токов IQ иЧцбВвиду того, что при наличии рассматриваемого вида неисправности вс ограничители 4Q, ...4 работают в зоне ограничени , все выходные точкп устройства 17д, ..., 17р  вл ютс  эквипотенциальными и выходное напр жение данных точек соответствует величине напр жени  на выходах блоков IQ/ ... IP, имеющих дострверный сигнал: при уровне выходного напр жени  на блоках IQ, 1 , равном нулю, выходное напр жение на выходах устройства 17д, ..., 17л также равно нулю. При уровне выходного напр жени  приборов 10, отличном от нул , величина выходного напр жени  устро ства в силу вышеизложенного (ограни чители 4о, ..л, 4;j) работают в зоне до ограничени ) ,такж.е имеет вели чину, равную этим достоверным уровн При данном виде отказа имеютс  следующие зависимости токов и напр  же НИИ , ,ixT )-(7 IHS Ksi нбп 7 . loT3A OT3n OT H5 HS,i H5nДл  случаев, когда вместо блока 1 неисправнЕ м окажетс  другой блок 1 или 1д,, очевидно,что рассмотренные выше соотношени  и рассуждени  сохран тс  только уже по отношению к другому блок у.. : IIJ. Режим наличи  короткого замыкани  одного из выходов устройст-ва на шину 16 (фиг.4). При рассмотрении данного режима работы устройства принимаютс  услови , изложенные в п. 1 и II. Рассмотрим случай, когда короткое замыкание произошло, например на выходе 170. В этом случае напр жение Uif оказываетс  приложенньдм к ограничителю 3 и он переходит в режш работы с током ограничени  lov. Ограничитель 3 t тока нагружаетс  током ограничени  .ограничител  4(j в сумме с током нагрузки I обусловлено величиной тока ограничени  4о, составл ющего часть тока ог .раничени  ограничител  Зд. Ток ограничени  ограничител  3g выбираетс  из расчета его работы в зоне до ограничени  с учетом нагрузки его током ограничени  ограничител  4й в сугиме с током нагрузки при выполнении услови  1.1. Аналогично рассмотренному,ограничитель Зо нагружаетс  суммой токов 1 от 4 П и I 6(1 Ограничитель 4 тока в данной ситуации работает в зоне до ограничени  и при симметрии схемы, ток 1от4/ равен нулю, а точки 17 и 17сз  вл ютс  эквипотенциальными, что и обеспечивает равенство выходных напр жений в данных точках U. п напр жени м снимаемым с выходов резервируемых блоков IQ,..., 1 при работе ограничителей 3 j и 3 i в зоне до ограничени . При данном виде отказа имеютс  следующие зависимости токов и напр жений u , и,,„, , и О , ., IHS HSn 7 . 1отз; ОТЗг,,Н5пДл  случаев,,когда короткое замыкание возникает на других вьЛходах устройства, очевидно, что рассмотренное выше можно распространить аналогичным образом дл  любого . такого случа  без изменени  существа и приндипов работы устройства. IV. Режим наличи :обрыва входной цепи, св зьшающий вход устройства с выходом блока l, .-., In (). Допустим обрыв цепи блока Ig, тогда ток в нагрузке (5 поддерживаетс  за счет соответствующего возрастани  суммарного тока ограничителей и 3л, цепь которых соедин етс  с сопротивлением нагрузки 5о через ограничители 4 и 4п. При этом напр жение в точке 17, ввиду отсутстви  тока в ограничителе 3, равно напр жению в точке 11 о и при ограничител х 3, и 3), работающих в зоне до ограничени , а также при ограничител х 4j), и-4п, работающих в зоне до ограничени , напр жени  в точках 17 и 17 п. равны той же величине, равной достоверным величинам выходных напр жений блоков U и Iff. ,

При данном виде отказа имеютс  следующие зависимости токов и напр жений

0,1

I,

0,

отэ

огч

и.Щ- и,„аи, ..и,„,

IHS-I - ибп 1с1тз(-1отап и5 н5л н5п

I

.l..SlHsПри рассмотренных случа х неисправностей устройство обеспечивает поступление достоверной инфОЕ 1ации его выходов в цепи высших нагрузок.

Устройство обладает повьваенной надежностью работы за счет исключени  общей выходной точки.

Кроме того, в нем расширены функциональные возможности (оно может . функционировать как дл  нечетного количества каналов, так и дл  четного ).

Фо эмула изобретени 

Многоканальное аналоговое резервированное устройство, содержащее

по числу резервируемых блоков основные ограничители тока, входы которых соединены с соответствующими резервируемыми блоками, отличающее тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  функциональных возможностей устройства, оно содержит по числу резервируемых блоков дополнительно ограничители тока вход каждого из которых подключен к соответствующего основного ограничител  тока, а выход - к выходу последующего основного ограничител  тока.

№:точники информации, прин тые во внимание, при экспертизе

1.Гильбо Е.П. Обработка сигналов на основе упор доченного выбора, М., Советское радио , 1976, с. 317, рис. -7-15.

2.Авторское свидетельство СССР 190664, кл. Н 05 К 10/00, 1965.

Jo

2.0

f7o о

5о

ФиеЗ

46

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Многоканальное аналоговое резервированное устройство, содержащее по числу резервируемых блоков основные ограничители тока, входы которых соединены с соответствующими резервируемыми блоками, отличающееся тем, что, с целью повышения 5 надежности и расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит по числу резервируемых блоков дополнительно ограничители тока^ вход каждого из которых подключен Ι» к выходу соответствующего основного ограничителя тока, а выход - к* выходу последующего основного ограничителя тока»