Устройство для резервирования источников электропитания

 

УСТРОЙСТВО ЦЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащее основные источники питания , резервный источник питания и электромагнитные реле по числу основных источников питания, через размыкающие контакты которых к нагрузкам подключены основные источники питания, а через замыкающие контакты - резервньш источник питания, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет использования его при любых видах неисправностей основных источников питания, в него введены ограничители напряжения, количество которых равно уд .военному числу основных источников питания, а также по числу основных источников питания - логические схемы И, компараторы и логические схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, при .этом выход резервного источника питания подключен к одному из входов каждого компаратора и через ограничители напряжения - к одному из входов каждой логической схемы И, с другим входом каждой из которых через ограничитель напряжения соединен выход основного источника питания, подключенный также к другому входу ком (Л паратора, при этом выходы логических схем И и выходы компараторов соединес ны с входами логическргх схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к выходу каждой из которых подключена обмотка электромагнитного реле.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (И) зШ Н 02 3 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЪСТВУ рц-.;ы.,,. (21) 3567004/24-07 (22) 24.03.83 (46) 15.06.84. Бюл. ¹ 22 (72) В.К. Попов (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N- 402988,,кл. Н 02 J 9/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 584390, кл. Н 02 J 9/06, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащее основные источники питания, резервный источник питания и электромагнитные реле по числу основных источников питания, через размыкающие контакты которых к нагрузкам подключены основные источники питания, а через замыкающие контакты — резервный источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет использования

его при любых видах неисправностей основных источников питания, в него введены ограничители напряже" ния, количество которых равно удвоенному числу основных источников питания, а также по числу основных источников питания — логические схемы И, компараторы и логические схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при .этом выход резервного источника питания подключен к одному из входов каждого компаратора и через ограничители напряжения — к одному из входов каждой логической схемы И, с другим входом каждой из которых через ограничитель напряжения соединен выход основного источника питания, подклю- g ченный также к другому входу компаратора, при этом выходы логических схем И и выходы компараторов соединены с входами логических схем HCKtIIOЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к выходу каждой из ко- с торых подключена обмотка электромагнитного реле.

20 выходе повышается. .Известно устройство для автомати- Зп ческого ввода резерва источников электропитания, содержащее блок переключения на электромагнитном реле, установленном в цепи каждого источника питания, блок автоматической установки напряжения на выходе резервного источника, блок контроля наличия напряжения на выходе основного источника, блокирующий элемент, дополнительные электромагнитные реле и схему управления в составе блока переключения, при этом первый и второй входы схемы управления подсоединены соответственно к катушкам электромагнитных реле, контакты оцного реле предназначены дпя отключения основного источника от нагрузки, а контакты другого — для отключения резервного источника„ один из выходов схемы управления подключен к блоку автоматической установки напряжения„ другой объединен с аналогичными выходами других блоков переключения и соединен с входом блокирующего элемента одни входы которо9

55 го соединены с первыми входами схем управления, а другие — с блоками контропя наличия напряжения. Функционапьные возможности известного уст1 1098068

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания ответственных потребителей, Известно устройство для резервирования источников электропитания, содержащее логические блоки ИЛИ и электромагнитные реле по числу основных источников питания> через нормально разомкнутые контакты каждого реле к нагрузкам подключены iO основные источники питания, а через нормально замкнутые контакты этих реле — резервный источник, обмотки реле соединены с выходами логических блоков ИЛИ,причем один из 15 входов каждого блока подключен к выходу основного источника, а остальные входы этих блоков через другой нормально замкнутый контакт соответствующего реле подключен к выходу резервного источника (1).

Недостатками данного устройства является невозможность его использования, если основные источники питания имеют различные выходные 25 напряжения, а также в тех случаях, когда при выходе из строя основного источника питания напряжение на его ройства расширены за счет применения

его при использовании основных источников питания с различными выходными напряжениями (2 ).

Однако указанное устройство также невозможно использовать в тех слу чаях, когда при выходе из строя основного источника питания напряжение на выходе этого источника питания повьш ается.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет использования его при любых видах неисправностей основных источников пиrания.

Для достижения поставленной цели в устройство для резервирования источников электропитания, содержащее основные источники питания, резервный источник питания и электромагнитные реле по числу основных источников питания, через размыкающие контакты которых к нагрузкам подключены основные источники питания, а через замьпсающие кон- такты — резервный источник питания, введены ограничители напряжения, число которых равно удвоенному числу основных источников питания, а также по числу основных источников питания — логические схемы И, компараторы и логические схемы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом выход резервного источника питания подключен к одному из входов каждого компаратора и через ограничители напряжения — к одному из входов каждой логической схемы И, с другим входом каждой из которых через ограничитель напряжения соединен выход основного источника питания, подключенный также к другому входу комларатора,. при этом выходы логических схем И и выходы компараторов соединены с входами логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к выходу каждой из которых подключена обмотка электромагнитного реле.

На чертеже приведена структурная схема устройства для резервирования источников электропитания.

Устройство содержит основные источники питания 1-3, резервный источник питания 4, ограничители напряжения 5-10, логические схемы И 1113, компараторы 14-16, схемы ИСКЛК}ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19, реле 20-22 с размьпсающими контактами 23-25 и замыкающими контактами 26-28.

1098068

Количество основных источников питания в общем случае может быть любым. В данном случае приведен вариант исполнения, устройства с тремя основными источниками питания 1-3.

Выход основных источников питания

1"3 подключен к одному из входов компаратора 14-16 соответственно, вторые входы которых подключены к выходу резервного источника питания 4. Выход резервного источника питания соединен также через ограни" чители напряжения 5,7 и 9 с одним из входов логических схем И 11-13, к второму входу которых подключены через ограничители напряжения 6„8 и

10 выходы основных источников питания 1-3 соответственно.

Выходы схемы И 11 и кампаратара

14 подключены к входам схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17. Выходы схемы И 12 и компаратора 15, а также схемы И 13 и компаратора 16 соединены соответственно с входами схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 и 19., 25

К выходам двухвходовых схем

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ l7-19 подключены обмотки реле 20-22, через размыкающие контакты 23-25 которых с нагрузками 29-31 соединен вьгход резервного источника питания 4, а через замыкающие контакты 26-28 этих реле к тем же нагрузкам подключены соответственно выходы основных источников питания 1- . 35

Питание схем И 11-13,компараторов

14-16, схем ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19 осуществляется от источника постоянного напряжения (не показан). В частном случае питание этих саставных40 частей устройства может осуществляться ат резервного источника питания 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. 45

При нормальной работе основных источников питания 1-3 на их выходе имеется номинальное напряжение, которое подается на один из входов компараторов 14-16 соответственно, а 50 также через ограничители напряжения — на один из входов схем И 11-13.

На другой вход кампараторов 14-16 подается выходное напряжение резервного источника питания 4, которое ус- 55 танавливается равным выходному напряжению основных источников питания.

Компаратары 14-l6 имеют на выходе напряжение логического нуля, если напряжение на их входе, связанном с резервным источникам питания 4, равна или больше напряжения входа компаратора, связанного с основным источникам питания. Поэтому при минимальном напряжении асновньгх источников питания при их нормальной ра" боте на выходе всех компараторов имеются логические нули.

Выход резервного источника питания 4 через ограничители напряжения 5,7 и 9 связан с вторыми входами схем И 11-13. С помощью ограничителей напряжения 5-10 выходные напряжения основных и резервного источников питания ограничиваются да уровня напряжения логической единицы схем И 11-13. Ограничители напряжения могут быть построены по различной структурной схеме. В частности в качестве ограничителей напряжения могут использоваться параметрические

3 стабилизаторы напряжения (показано).

Таким образом на обоих входах логических схем И 11-13 имеются при нормальной рабате основных источников питания напряжения логических единиц. Следовательно, и на выходе схем И также имеются логические единицы.

Логическая единица с выходов схем И 1l 13 подается на один из входов схем HCKiIIO×ÀÞÙEE ИЛИ 17-19, на второй вход которьгх подаются логические нули с выходов компаратаров 14-16. Вследствие этого на выходе схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ при нормальной работе основных источников питания имеется логическая единица. Эта обеспечивает подключение к нагрузкам через замыкающие контакты 26-28 реле 20-22 выходов основных источников питания 1-3 соответственно и отключение harpyзок контактами 23-25 от выхода резервного источника питания 4.

При выходе из строя одного из основных источников питания ега выходное напряжение может при этом как уменьшиться, практически до нуля, так и увеличиться.

Если напряжение на выходе основного источника питания, например источника питания 1, уменьшится, то на входе схемы И 11, связанном через ограничитель напряжения 6 с выходом этого источника питания, 1098068

ВНИИПИ Закщ4218 43 Ти аж б14 По писиое

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул.Проектная,4 напряжение уменьшится до напряжения логического нуля, Поэтому на выходе схемы И 11 также появится напряжение логического нуля, которое поступает на один из входов схемы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17. А так как на другом входе этой схемы, связанном с выходом компаратора 14, по-прежнему имеется напряжение логического нуля, то и на выходе схемы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ также появляется нЛпряжение логического нуля ° Вследст; вие этого реле 20 выключается,соединяя при этом через размыкающие контакты 23 нагрузку 29 с выходом резервного источника питания и отключая ее от выхода вышедшего из строя основного источника питания 1 контактами 26 этого же реле.

Если при выходе из строя основного источника питания 1 напряжение на его выходе поднимается, то при этом срабатывает компаратор

15, и на его выходе появляется уровень напряжения логической единицы, который падается на один иэ входов схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17.

На другом входе этой схемы остается при этом напряжение логической единицы, поступающее с выхода схемы И 11, так как на обоих входах этой схемь1 имеются напряжения логических единиц. Вследствие это о

ro напряжение на выходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ становится равным логическому нулю и нагрузка 29 также переключается на питание от резервного источника питания 4 вмес15 то питания от основного источника питания 1, который при этом отключается.

Таким образом обеспечивается работоспособность устройства при любых видах неисправностей основных источников питания устройства, что повышает надежность работы устройства и расширяет область его применения.