SU860036A1 - Устройство защиты вторичных источников питани - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ВТОРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1

Изобретение относитс  к радиоэлектронной и вычислительной технике, в частности к устройствам защиты стабилизированных источников питани  вычислительной техники.

Известно устройство дл  защиты многоканальных стабилизаторов, содержащее блоки выделени  максимального и минимального напр жени , дифференциальный усилитель, эмиттерный повторитель, коммутирующий блок и регулирующий блок стабилизаторов 1.

Однако в известном устройстве не предусмотрены органы защиты, производ щие ограничение по току в начальный момент включени , а также отсутствуют схемное решение, исключающее возможность ложного срабатывани  устройства защиты от кратковременных помех, и контроль пульсаций выходных напр жений контролируемых стабилизаторов. Кроме того, оно имеет низкую точность срабатывани , обусловленную разбросом параметров стабилитронов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство защиты вторичных источников питани , содержащее датчики напр жений положительПИТАНИЯ

ной и отрицательной пол рности, подключенные входами к выходам контролируемых источников, а выходом соединенные соответственно со входами блоков выделени  максимального и минимального напр жени  положительной пол рности и входами блоков выделени  максимального и минимального напр жени  отрицательной пол рности, датчики тока, соединенные входами с выходами контролируемых источников, а выходами - с блоком выделени  максимального токового сигнала, выходы блоков выделени  максимального и минимального напр жени  соединены через соответствующие разделительные диоды со входами дифференциального усилител , к которым средними точками подсоединены потенциало5 задающие переменные резисторы, подключенные одним концом к общей щине, а другим - к одному из выходов источника опорного напр жени , соединенного другими выходами с датчиками напр жений отрицательной

и пол рности, дифференциальным усилителем и блоком коммутации, ко входу которого через стабилитрон подключен выход первого помехогас щего блока, а к выходу через

второй помехогас щий блок и разделительный диод подключен выход блока выделени  минимального напр жени  положительной пол рности, соединенный с первым выходом  чейки пам ти, второй выход которой соединен со входом  чейки индикации, по питанию соединенной с источником опорного напр жени , вход  чейки пам ти, соединен с выходом блока выделени  минимальной переменной составл ющей, входами подключенного к выходам датчиков пульсаций, входы которых соединены с выходами контролируемых источников 2.

Недостатками известного устройства  вл ютс  низка  надежность работы и отсутствие гальванической разв зки между его выходом и контролируемым источником.

Цель изобретени  - повышение надежности работы и обеспечение гальванической разв зки выхода с контролируемыми источниками .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство защиты вторичных источников питани  введены две оптронные пары, блок задержки включени  и блок оптронной разв зки , причем исполнительный элемент первой оптронной пары включен между выходом дифференциального усилител  и входом первого помехогас щего блока, а исполнительный элемент второй оптронной пары включен между входом  чейки пам ти и выходом блока выделени  максимальной переменной составл ющей, управл ющие элементы оптронных пар через блок задержки включени  подключены ко входу питани  контролируемого источника, ко входам которого подключены выходы блока оптронных разв зок, соединенного по питанию с источником опорного напр жени , а входом - с выходом блока коммутации, вход которого через разделительный диод соединен с выходом блока выделени  максимального токового сигнала. На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема устройства защиты вторичных источников питани .

Устройство содержит контролируемые источники 1 питани , к выходным выводам которых подключены датчики напр жений положительной 2 и отрицательной 3 пол рности , выходом соединенные со входами блоков выделени  максимального 4 и минимального 5 напр жени  положительной пол рности и входами блоков выделени  максимального 6 и минимального 7 напр жени  отрицательной пол рности, датчики 8 тока, соединенные входами с выходами контролируемых источников 1, а выходами - с блоком 9 выделени  максимального токового сигнала, при этом все выходы блоков выделени  минимального 5 и 7 и максимального 4 и 6 напр жени  подключены через разделительные диоды 10 и 11 ко входам 12 и 13 дифференциального усилител  14, к которым средними точками подсоединены

также потенциалозадающие переменные резисторы 15 и 16, подключенные одним концом к общей щине, а вторым - к выходу источника 17 опорного напр жени , соединенного одним из выходов с датчиками 3 напр жений отрицательной пол рности, дифференциальным усилителем 14 и блоком 18 коммутации, ко входу которого через стабилитрон 19 подключен выход первого помехогас щего блока 20, а к выходу, через

второй помехогас щий блок 21 - разделительный диод 22, соединенный анодом с выходом блока 5 выделени  минимального напр жени  положительной пол рности, выход которого подключен квыходу 23  чейки 24 пам ти, соединенной вторым выходом 25 со входом  чейки 26 индикации, по питанию подключенной к источнику 17 опорного напр жени , соединенного также с  чейкой 24 пам ти, блок 27 выделени  максимальной переменной составл ющей,

входами подключенный к выходам датчиков 28 пульсаций, входы которых соединены с выходами контролируемых вторичных источников питани  1. Кроме того, устройство включает две оптронные пары 29 и 30, блок 31 задержки включени  и блок 32 оптронной

разв зки, причем исполнительный элемент первой оптронной пары 29 включен между выходом дифференциального усилител  14 и входом первого помехогас щего блока 20, а исполнительный элемент второй оптронной

пары 30 включен между входом  чейки 24 и выходом блока 27 выделени  максимальной переменной составл ющей, управл ющие элементы оптронных пар 29 и 30 через блок 3 задержки включени  подключены к выходу контролируемого источника 1. Оптронные пары 29 и 30 и блок 31 задержки включени  предназначены дл  исключени  ложного срабатывани  защиты в момент включени . Ко входам контролируемых вторичных источников питани  (стабилизаторов ) подключены выходы блока 32 оптронной разв зки, соединенного по питанию с источником 17 опорного напр жени , а входом - с выходом блока 18 коммутации, вход которого через разделительный диод 33 соединен анодом с выходом блока 9 выделени  максимального токового сигнала. (Разделительный диод 33 предназначен дл  ограничени  тока контролируемых стабилизаторов в начальный момент включени  и отключени  контролируемых стабилизаторов при превышении тока в процессе работы ).

Устройство защиты вторичных источников питани  работает следующим образом.

До включени  контролируемых источников питани  на источник 17 опорного напр жени  поступает напр жение от дежурного источника питани . Источник 17 опорного

напр жени  в свою очередь выдает все необходимые питающие напр жени  на элементы 14, 15, 16, 18, 32, 24, 26 и 3 устройства защиты, устанавлива  их в исходное состо ние , при этом на выходе блока 18 коммутации устанавливаетс  высокий потенциал, а оптронные пары блока 32 оптронной разв зки наход тс  в непровод щем состо нии и не воздействуют на входы контролируемых источников.

Оптронные пары 29 и 30 в это врем  не включены, их исполнительные элементы наход тс  в непровод щем состо нии и не пропускают на вход блока 18 коммутации сигналы об отклонении выходных параметров контролируемых источников за нормы ТУ. (Защита по минимальному напр жению не срабатывает, хот  на выходе контролируемых источников напр жение равно нулю). В исходном состо нии  чейка 24 пам ти имеет на выходах 23 и 25 высокий потенциал и не воздействует на вход 12 дифференциального усилител  14 и вход  чейки 26 индикации .

При включении контролируемых источников 1 питани  в них в момент включени  через проходные силовые элементы (транаисторы , диоды) при отсутствии ограничени  развиваютс  токи, намного превышающие номинальные. Но указанного  влени  не происходит вследствие того, что сигнал рассогласовани , поступающий с датчиков 8 тока, через блок 9 выделени  максимального токового сигнала и разделительный диод 33 приходит на вход блока 18 коммутации и переводит последний в состо ние, при котором сигнал на его выходе падает, что вызывает срабатывание оптронных пар блока 32 оптронной разв зки, и в свою очередь приводит к запиранию силовых проходных транзисторов контролируемых источников и, следовательно, к ограничению тока контролируемых источников в момент включени . Оптронные пары 29 и 30 в момент включени  не включены и управл емые ими цепи разомкнуты , вследствие чего происходит ограничение тока включени  без ложного срабатывани  устройства защиты. Включение оптронных пар 29 и 30 происходит по окончании переходных процессов, протекающих в контролируемых источниках питани  в момент включени . Врем  задержки включени  оптронных пар определ етс  временем по влени  на входе одного из контролируемых источников 1 номинального первичного (не преобразованного) напр жени  и блоком 31 задержки включени . За врем , определ емое блоком 31 задержки включени , дифференциальный усилитель 14 устанавливаетс  в исходное состо ние потенцналозадающими резисторами 15 и 16, при этом на выходе дифференциального усилител  устанавливаетс  потенциал, не при

вод щий при включении оптронных пар 29 и 30 к срабатыванию защиты.

По окончании момента включени  происходит включение оптронных пар 29 и 30, их управл емые элементы переход т в провод щее состо ние, разреща  прохождение сигналов, имеющих отклонени  от норм ТУ, на вход блока 18 коммутации, что приводит к срабатыванию защиты и отключению контролируемых источников питани . Устройство защиты при этом переходит из режима ограничени  в дискретный режим отключени  за счет образовани  из элементов 10, 14, 29, 20, 19, 18, 21 и 22 дополнительной  чейки пам ти, котора  поддерживает на выходе блока 18 коммутации низщий потенциал до сн ти  первичной сети с контролируемых источников питани .

В установившемс  режиме (по окончании момента включени ) работа устройства защиты по контролю величины пульсаций выходного напр жени  происходит следующим образом. При превышении на выходе одного из контролируемых источников величины переменной составл ющей (пульсаций) срабатывает один из датчиков 28 пульсаций и на выходе блока 27 выделени  максимальной переменной составл ющей по вл етс  сигнал, который через управл емый элемент оптронной пары 30 переводит  чейку 24 пам ти в противоположное исходному состо ние . Ячейка 24 пам ти запоминает сигнал о наличии превыщени  пульсаций норм ТУ и выдает на вход 12 дифференциального усилител  14 сигнал превышени  норм ТУ. Ячейка пам ти, образованна  элементами 10 14, 29, 20, 19, 18, 21 и 22, срабатывает и выдает на вход блока 32 оптронной разв зки сигнал на отключение источников. Аналогично происходит работа устройства защиты при поступлении на ее вход сигнала ухода выходного напр жени  за пределы норм ТУ, при этом срабатывают один из источников напр жений 2 и 3 и один из блоков выделени  максимального 4 и 6 или минимального 5 и 7 выходного напр жени . При срабатывании  чейки 24 пам ти происходит срабатывание  чейки 26 индикации, что свидетельствует о превышении допустимых норм пульсаций выходного напр жени  контролируемых источников. Срабатывание устройства защиты по току в этом режиме происходит иначе. Сигнал токовой перегрузки выдел етс  датчиками 8 тока и через датчик 9 выделени  максимального токового сигнала и разделительный диод 33 поступает не на вход дифференциального усилител  14, а на вход блока 18 коммутации, вызыва  его срабатывание. На выходе блока 18 коммутации по вл етс  низший потенциал, привод щий к срабатыванию устройства защиты и отключению контролируемых источников питани .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство защиты вторичных источников питания, содержащее датчики напряжений положительной и отрицательной полярности, подключенные входами к выходам контролируемых источников, а выходом соединенные соответственно со входами блоков выделения максимального и минимального напряжения положительной полярности и входами блоков выделения максимального и минимального напряжения отрицательной полярности, датчики тока, соединенные входами с выходами контролируемых источников, а выходами — с блоком выделения максимального токового сигнала, выходы блоков выделения минимального и максимального напряжения соединены через соответствующие разделительные диоды со входами дифференциального усилителя, к которым средними точками подсоединены потенциалозадающие переменные резисторы, подключенные одним концом к общей шине, а другим — к одному из выходов источника опорного напряжения, соединенного другими выходами с датчиками напряжений отрицательной полярности, дифференциальным усилителем и блоком коммутации, ко входу которого через стабилитрон подключен выход первого помехогасящего блока, а к выходу через второй помехогасящий блок и разделительный диод подключен выход блока выделения минимального напряжения положительной полярности, соединенный с первым выходом ячейки памяти, второй выход которой соединен со входом ячейки индикации, по питанию соединенной с источником опорного напряжения, вход, ячейки памяти соединен с выходом блока выделения минимальной переменной составляющей, входами подключенного к выходам датчиков пульсаций, входы которых соединены с выходами контролируемых источников, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены две оптронные пары, блок задержки включения в блок оптронной развязки, причем исполнительный элемент первой оптронной пары включен между выходом дифференциального усилителя и входом первого помехогасящего блока, а исполнительный элемент второй оптронной пары включен между входом ячейки памяти и выходом блока выделения максимальной переменной составляющей, управляющие элементы оптронных пар через блок задержки включения подключены ко входу питания контролируемого источника, ко входам которого подключены выходы блока оптронных развязок, соединенного по питанию с источником опорного напряжения, а входом — с выходом блока коммутации, вход которого через разделительный диод соединен с выходом блока выделения максимального токового сигнала.