Импульсный резервированный стабилизатор напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU» 1182501 A (51)4 G 05 Р 2/565

»

»

»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ выходу второго канала управления, вторые входы третьего и шестого логических элементов И вЂ” к выходу третьего канала управления и к управляющему входу третьей ячейки третьей ветви, выходы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого логических элементов И вЂ” к управляющим входам первой ячейки второй ветви, второй ячейки третьей ветви, третьей ячейки первой ветви, первой ячейки третьей ветви, второй ячейки первой ветви и третьей ячейки второй ветви соответственно. (21) 3725484/24-07 (22) 13.04.84 (46) 30, 09. 85. Бюл. ¹- 3 6 (72). В.И.Катков (53) 621. 316. 722. 1 (088 ° 8) .(56) Авторское свидетельство СССР

¹ 519691, кл. G 05 F 1/58, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1086501. кл. G 05 F 1/58, 1983. (54) (57) ИИПУЛЪСНЫЙ РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий пять каналов управления, каждый из которых состоит из последовательно соединенных источника опорного напряжения, к омпар атора и предв арительного усилителя, резервированный L — С-Dфильтр, подключенный выходом к выходной клемме .и входам компараторов каждого канала управления, а входом — к выходу регулирующего каскада, состоящего из трех параллельно включенных ветвей, каждая »»з которых состоит из трех последовательно включенных ячеек, причем первые из них силовыми входами подключены к входной клемме, управляющий вход первой ячейки первой ветви подключен к. выходу первого канала управления, а управляющий вход второй ячейки второй ветви — к выходу второго канала. управления, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью. увеличения надеж ности, в него введены шесть логических элементов И, причем первые входы первого, второго и третьего логических элементов И подключены к выходу четвертого. канала управления, первые входы четвертого, пятого и шестого логических элементов И вЂ” к выходу пятого канала управления, вторые входы первого и четвертог6 логических элементов И вЂ” к выходу первого канала управления, вторые входы второго и пятого логических элементов И вЂ” к

11825О1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в в высоконадежчых системах бесперебойного питания радиоаппаратуры и устройств автоматики 5

Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора, заключающееся и обеспечении его функционирования . ри возникновении и наличии двух любых неисправностей, 10 что необходимо для снабжения бесперебойным напряжением питания особо ответственных объектов.

На чертеже приведена схема пред.лагаемого резервированного стабилизатора.

Гезервированньй стабилизатор напряжения состоит из пяти идентичных налов управления 1-5, работающих синфазно, каждый из которых содержит 20 источник 6 опорного напряжения, компаратор 7, предварительный усилитель 8, из силового регулирующего каскада 9, который является одновременно мажоритарным органом, выпол- 25 ненным на девяти силовых ячейках .10-18, поэлементно-резервированного на две неисправности L-С-D фильтра,и из 6 логических элементов И 19-?4, кроме того, стабилизатор содержит

LCD фильтр 25 к выходу которого присоединена нагрузка 26.

Pегулирующий каскад 9 вырабатывает истинный сигнал при трех правильных сигналах из пяти, т.е. при двух неисправных каналах управления из пяти на выходе регулирующего каскада всегда имеется правильный сигнал, Если обозначить выходные сигналы 40 каналов 1-5 через Х!-Х5, то на входе Ь-С-13 фильтра 25 сигнал У {фиг..i) может быть записан в соответствии с алгеброй логики следующим образом

У = X1 Х2Х5 ХЗХ4 + Х1Х4 Х2 XÇX5 +

Х1Х5 Х2Х4 ХЗ где Х1Х4, Х2Х4, ХЗХ4, Х1Х5 Х2Х5 ХЗХ5 — выходные сигналы ло- 50

В . гических элементов

И19-24 соответственно.

С итал, что при неисправностях кана- 55 лов управления сигналы на их выходах .:.огут принимать значения, равные ..уг,I ил:.т единице, т. е. выходной каскад предварительного усилителя

8 находится в насьш1енном или запертом состоянии соответственно, выходной сигнал на выходе регулирующего каскада 9 имеет всегда истинное значение при любом отказе любых двух каналов управления. Например, пусть

Х1 = О, Х2 = 1, тогда

У = X5 ХЗХ4 + X4XÇ

В этом случае силовая ячейка 14 запирается и, следовательно, средняя ветвь регулирующего каскада ток в нагрузку не пропускает, а ячейки 10, 11 и 12 насыщены (закорочены), поэтому в регулирующем каскаде работают только ячейки 13, 16 и 15, 18 в крайних ветвях, так как они управляются сигналами исправных каналов управления 3, 4 и 5.

При отказе двух любых силовых ячеек в регулирующем каскаде последний сохраняет работоспособность. Действительно, при обрыве двух любых силовых ячеек остается работоспособной как минимум одна из трех параллельных ветвей регулирующего каскада, при закорачивании двух любых силовых ячеек работают все три параллельные ветви регулирующего каскада.

Отказ двух любых логических элементов И 19-24 приводит к отказу двух соответствующих силовых ячеек, что, как было показано выше, не сказывается на работоспособности стабилизатора.

Стабилизатор сохраняет свою работоспособность и при других возможных сочетаниях двух отказавших узлов, например: а) отказ одного из каналов управления и отказ одной силовой ячейки в регулирующем каскаде или одного из логических элементов И 19-24;

6) отказ оного из логических элементов И.и отказ любой одной силовой ячейки в регулирующем каскаде. Так как 1.-С-D фильтр выполнен поэлементно-резервированным на две неисправности, то любые две неисправности возникающие в любом функциональном узле стабилизатора, или по одной неисправности в двух любых функциональных узлах стабилизатора не нару— шают работоспособности стабилизатора в целом„ выходное его напряжение сохраняется постоянным или изменяется на величину, определяемую разНомер проверяемой силовой ячейки

Номер проверяемого канала управления

Команды управления пп

4 канал

А)B (5 канал

A jB

0 1 О 1 1 О 1 О

1 1 О 1 1 0 1 О

1 1 1

2 О 1

3 О 1 О .1 1 1 1 О 1 О

4 О 1 О 1 1 О 1 1 1 О

5 О 1 О 1 1 О 1 О 1 1

12

1 О О 1 1 О 1 1

6 О 1

7 О 1

1 О О 1 1 1 1 О

1 1 О

9 1 О О 1 О 1 1 О 1 1

13 ницей выходных напряжений стабилизатора при автономной настройке его каналов управления.

Для проверки целостности каналов управления и силовых ячеек регулирующего каскада стабилизатора на компаратор каждого канала управления подаются две команды А и В.

Когда обе команды имеют значения, равные единице, то они не оказывают никакого влияния на компаратор °

При кодах А=О, а В=1 компаратор 7 принимает, например, такое состояние, при котором выходные сигналы предварительного каскада 8 приводят соответствующие силовые ячейки регулирующего каскада в запертое состояние, а при командах A=1, В

B=0 — в открытое состояние. Тогда полную проверку исправности каналов

1 канал 2 канал 3 канал

1 1

А В Л В A В

8 1 О О 1 0 1 1

182501 4 управления и каждой, силовой ячейки регулирующего каскада можно осуществить, например, набором команд, приведенных в таблице истинности состоянийe

Для настройки стабилизатора достаточно набора из пяти команд (см. табл.), каждая из которых выдеглет

10 один автономно работающих канал.

Таким образом, предлагаемый резервированный импульсный стабилизатор напряжения работоспособен при наличии двух любых возможных неисправностей, а набор команд, воздействующих на каналы управления-, позволяет просто осуществить настройку и проверку исправности всех каналов управления и. силовых ячеек регулирую2п щего каскада.

1182501

Составитель Г.Мачавариани

Редактор Л.Маковская Техред N.Ãåðãåëü Корректор В.Бутяга

Заказ 6106/47 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4