Система электропитания энергозависимого запоминающего устройства
Изобретение относится к мектротехнике и вычислительной технике и может быть исио. 11..зован() для бесперебойного пит;и1ия, а также перевода в режим хранения информации различных нолунроводниковых, интегральных и иных энергозависимых запоминающих устройств (ЭЗУ) вычислительман1ин и других радиоэлектронных объuc ектов. Цель изобретения - снижение ainia- ратурных затрат и повьннение КПД системы . При снижении напряжения сети на выходе компаратора 6 устанавливается «О, что через второй выход узла 7 задержки обеспечивает формирование сигнала аварии сети нита}П(я ЭЗУ 5 уровня с крутым фронтом , необходимым для нередачи его но линии связи от системы электропитания к ЭЗУ и для завери1епия необходимых оиерапий в схеме управления (4) по прерыванию рабочего режима и перехода в режим хранения информапии. Первьп выход уз.па 7 задержки обеспечивает удержание напряжения схемы управ.пения (4) с первой постоянной времени. В момент появления «I на выходе компаратора 6 на выходе резе)- вного выпрямителя поддерживается нанряжение, равное выходному напряжению сетевого вынрямителя 1 при па.мичии порма, 1ь- Hoi o сетевого напряжения и обеспечения режима хранення информации в схеме 14 ЭЗУ 5. ( момента аварии основной сети г1ИтаР1ия до момента появления выходного напряжения резервного вьпфямителя 12 фильтрующий конденсатор 17 поддерживает почти неизменным напряжение, а отключенная с первой постоянной времени мон;ная Ф (Л со 00 со ел о
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 J 9/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (>>«г ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4015839, 24-07 (22) 23.12.85 (46) 30. 10.87. Ьк>л. (лг> 40
I 71) Киевский завод электронных вычислительных и управляющих машин головно(f1 p(тири итие КиеВского произВОдств(. нно(О Об),единения «Электронмаш» им, В И. Ленина (72) Л. l . Максимов, В. П. Молодчик, О. Н. Нефедов и В. И. Зозулев (5 3 ) ()21, 3 6 9э5) (088 8 ) (56) Лвторское сВН låòåëü(. TH() (:(:(:Р
X !)02153, кл. Н 02 J 9) 06, 1982.
Оп(ративное запоминающее устройство полуiip(>I)(>;)Ilk)k (>uo(. ОЗУП-128К, (.М3508., 30;3 0(i9.01 3 2.200.123ТО. Киев. ПО «Элекfp()ii»1k»ll», 1982, с. 22, 48. (54) (.И(.Tf .ÌË ЭЛГ:.КТРОПИТЛНИ Я
Э) 11:.РГО:WB11(.ИМОГО;3ЛГ10МИНЛ!Оill,k; Ã0;> (.ТРОЙ(;ТВЛ (57) Из»бр(тение относится к электротеxнике и Вычислит ;IhHoH техникс и может быт), использовано для бесперебойноп> питания, и также перевода в режим хранения
iIkl<(>(>p l;»IIIII раз.ш IHkIX полупроводниковых, ппт(гральных и иных энергозависимых за(к>минак>щих устройств (ЭЗ;>г) вычислительных ма)пип и других радиоэлектронных обь„,Я0„„1348950 A 1 еk(T()B. Цель изобретения снижение 3IIII3р ггурных затрат и повышение КПД системы. При снижении напряжения сети на выходе комиаратора 6 лстанавливается «О», чT() через второй (зыxод узл3 7 задержки обеспечивает формирование сигнала аварии сети питаш(я ЭЗУ 5 уровня с крутым фронтом, неo()x()äè÷ûì (ля передачи его II(> линии связи от системы электропитания к ЭЗ:> и для зав«ршепия необходимых операций в x(.ме управления (4) по прерыванию рабочего режима и II(.p(.xoда в режим xð3пения информации. 11ервый выход уз,13
7 задержки обеспечивает уд(ржание напряжсния схемы управления (4) с первой постоянш)й времени. B момент появления «1» на Выходе компаратора 6 на выходе резерв»и>го выпрямителя поддерживается напряжение, равное выходи(>му напряжению сетевого выпрямителя 1 при наличии нормального сетевого напряжения и обеспечения режима хранения информации В cx(. xic 14
ЭЗл 5. (момента аварии основш>й сети п и т а l I u H 10 ч ол) е нт 3 I!() я Вл е H и я В ы х Од н О ГО напряжения резервного выпрямителя 12 фильтрующий конденсатор 17 поддерживает почти неизменным напряжение, а отклк)ченная с первой постоянной Времени мощная
1 148950 н«резервируемая нагрузка не разряжает конденсатор 1i, и резервируемая нагрузка
1(б«сн«р 60!(HO ц«р«ходит на питание от
Изобрег Hис отн(>сится к электротехнике и вычислительной технике и чо кет оыть использовано для бесперебойного питаНИЯ, d ТИКЖ(Н<>P«BOÄ3 В P«ÆHÌ XPBH«НИЯ информации различных полупроводниковых, интегральныx и иHblx энерго Зависимых вин<>чинак)щих x«трÎйсTВ (ЭЗУ) ЭВМ и дрл(их радиоэлекгронных обьектов.
Цел ьк) изобретения явля«тся си и жс ни«
3t((t3p3Tx pttb(x затрат lt ИОВыги(нис К((Д с и«темы электропитания энергозависимого !иноминающеп> устройства.
Hà фи г. 1 llðè Bå;(«íà фу нкциîHdë üí;t H сх«лl 3 нредли) ием<)й системы электрон итиния; на фиг. 2 — принципиальная электрическая сх< ма Ilp(., fë3) иемой систечы -.л(кT p0llHT d HH H; tI3 ((> И Г. 8 . (И с) Гp3»t XI (HB I I pHж«)!Ий )! си(!(;1.)ов.
С.ист«чи эл«ктрсн)итания ЭЗУ (фиг 1! со.(«pжит: с«тсвой выцрял<итель 1 и у!)р;)Вляк>щий Вынрял<ительный узел 2, (годклн>ч«нныс к о<Ни>внс>й сети питания цс ременного тока, Bt>tx03 с«тевс>го Bht((RH!(IHT«ëH 1 через унр;)вляемый ст;16илизатор, 3 нанряже)<ия соединен « Il«резсрвируечой нагрузкой ((-(Р((! -(сист«чы, которой является сх«чи
X I(p3B. l«HI! H ЭЗУ 5, Выход X (tp3B Выпрямит«льного узла 2 соединен с инв«рси рукнци ч вхо.(ол) )0xl II3 р3Тор3 6, вы;од носледнеп) со«динен с входоч узла 7 <идержки, нервый Bl>lxOд которого подкл)о it 3ë«xiåHT3 2И 16, второй вход последнего подсоединен к выходу комнаратора 6, а выход — к управляющему Входу управляемого преобразователя 11 напряжения, фильтру ющий конденсатор 17, подключенный к сое.И(ценным друг с другом одноименным источника 10 резервного питания через црс<>бразовитель 1! напряжения. 2 з.и. ф-лы, 8 и.1. ныходныч выводач «T«Bof выпрямите.IH 1 и рс:l«pBI«>(выпрямителя 12 и к вход<(л! узла 18 (IH t BHltH, который своими выходныл<и выводичи нодсо«дин«н к нитик)щим Вх05;(ам H<>xllldp;ITOpa 6, формирователя 8 фронта ичнлльс3, генератора 15 имцчл),сс>В Hp(06разовиния и логической сх«чы 16 211, pt .Я)с! ивный делитель 1(! напряжения, вхо.(нычи Выводил(и нодклк>ч«нный к В),)хо>(у (p сгибилизатора 3 наllpHH ения. Все 6л<>ки и узлы систечы эл«ктp0!IH13ния ЭЗУ зи исклк>чением источники 1О резервного IIH Гс)tlHH It у II рс!В. (Я< м Ol о Ilp(06рс«:ОВНТ«. I H 1 1 H (и н(н ы ОО! ц и м н() < ) BO, l(> x1 20. У()равляк)щий вынрямительный !.I(л 2 (фиг. 2) со.!«ржит )и>нижающий трансфорчитор с цодключ«нныч к вторичной <>6мOT t3hIiIpHX1 ttT«1ем 21 lt Н(>дк IK) tlt> t(HB(H H <. <> Выходным выводим нот«нциоч«тр 22, срсдний BHIB01 которого цодсосдиH(tl к выходу 20 лзл<1 2. Узел < задс pih)H сод«(>жит н«рвлlo и(ггсгрирую(цу)о R(.-цсllh 28 с II(.pBOII 110«(0ян)юй Вречени, Вторую интс грнрукнцл н> R(..-цепь 24 0 Вгорой )н>стоянной нр(ч IIH диод 25, цодключ«нный Ildp31лс Ihl)<> р(<истору второй интегрирующей (хс.-l(<. IIH. С.истсми электрон(тания Э.)У p;)60t;!< 1 сл(;(ую)цил) образом (фиг. 1 8!. !1pè ,<И<И)И ОСНОВНОГО ««1«BOI О НИНРЯ К«НИЯ > с Выцрям 1(HHO(. Bl>(((pH)x(IIT«1(-ч 1 и ) (фи lt> Гр()И 11! Ное hOH,(«H«3TOp0»1 1 7 (10(1 OH )f 3< >()« с Га )f(.1 33 H pOB3 It HÎ(. (id II рЯ Ж(. H Ht. )<+ . !1< >.1;) «. 1 С Я Н И I l Il Г 3 К) И (И (. (3 X 0 J t>(X H P 3 B, (>(«Xf 0 t О (1 +«tlHH С ВЫ. 0.<ОВ IIO««(«. Дс(К)Т(Я (. 00 ГВ(ТСТВ(. 1!НО На Н(>Р(3 В И Рчt Xt Л К) нагрузку 4 (с. ел<у Itp;)Hл«ния ЭЗУ! H р« 3g . (pB" p! ел)ук> на Ру-!КУ 1 ((с х«л(у хр")с ни и ЭЗУ! (1ри HOpчdëüHñ>ì сет«ванч !HHH о ВЫ ((рям Ит(> I bHOI O !Xt. t 3 2 > yay Il p(Bl>l I! I 4g «О» с выхода комцаратора 6 также нодин на первый вход логиче I.O(o элемента 2И 16, СЛ(. ДОВс!ТЕЛЬНО, Н(ЗИВИСИМО OT СО«ТОННИ>((! 0 второ: о входа, fld которыи иодBHO имнульсно— изменяю(цееся («О», «1>.) H;It)pHw«HH(ген(3 1348950! Формула изобрет<. ним 55 ратора 15 импульсов преобразования Ч .» на частоте преобразования на выходе элемента 16 имеется «О», которым выключен управляемый преобразователь 11 напряжения, при этом от источника 10 резервного питания ток не потребляется. На входной клемме 9 сигнала аварии сети питания ЭЗУ 5 при этом присутствует сигнал «1», разрешающий работу ЭЗУ в нормальном режиме (обращения, записи, считывания и т.д.). Это является нормальным исходным состоянием системы, при котором ЭЗУ может работать длительное время. При пропадании или снижении ниже допустимого и устанавливаемого потенциометром 22 (фиг. 2) напряжения U, сети на выходе компаратора 6 устанавливается уровень 1 ° ° «1», который через вход и второй выход узла 7 задержки обеспечивает формирование (без задержки за счет диода 25) с помощью формирователя фронта импульса (триггера Шмитта) сигнала аварии сети питания ЭЗУ 5 «О» уровня с крхтым фронтом, необходимым для передачи его по линии связи от системы электропитания к самому ЭЗУ и для нормального (быстрого) завершения необходимых операций в схеме управления (4) ЭЗУ 5 по прерыванию рабочего режима и перехода в режим хранения информации. Удержание напряжения Uii; питания с.хемы управления (4) на это время (единицы, миллисекунд) обеспечивается узлом 7 задержки по первому его выходу с первой постоянной времени и за счет энергии филь грукэщего конденсатора 17, В момент появления Hа выходе компаратора «1», логическии элемент 2И 16 переводится в состояние, при котором на его выходе появляется импульсноизменяющееся напряжение (. «генератора 15, включающее в рабочий режим управляемый преобразователь 11 напряжения. При этом на выходе резервного выпрямителя (т.е, на фильтрующем конденсаторе 17) начинает поддерживаться напря кение (>., равное выходному напряженнк> сетевого выпрямителя l при наличии нормального сетевого напряжения (,, и достаточное для работы стабилизатора 13 напряжения U, и обеспечения режима хранения информации в схеме (14) ЭЗУ 5. Причем, с момента авариц основной сети питания до момента появления выходного напряжения резервного выпрямителя 12 фильтрующий конденсатор !7 поддерживает почти неизменным указанное напряжение U . а отклнэченная с задержкой соответствующей первой постоянной времени запиранием управляемого стабилизатора 3 мощная нерезервируемая нагрузка 4 не разряжает конденсатор 17, и резервируемая нагрузка 14 бесперебойно переходит на питание от источника 10 резервного питания через преобразователь 1 напряжения. При восстановлении напряжения (.t(основной питаюгцей сети уровень появившегося напряжения U„va инвертирующем входе компаратора 6 превышает порог срабатывания U» и на выходе компяряторя появляется уровень U. ° «О». кон денсаторы RC-цепей 23 и 24 (фиг. 2) начинают разряжаться, обеспечивая тем самым соответствующие времена задержек. Время задержки, обеспечиваемое первой R(цепью 23 меньше времени задержки, обеспечйваемой второй RC-цепью 24, т.е. включение управляемого стабилизатора 3 задерживается на меньшее время, чем формирование крутого фронта «1» сигнала аварии сети питания, разрешающего нормальный режим работы ЭЗУ 5. Это необходимо для того, чтобы закончился переходный процесс выхода на номинальное напряжение Uii; стабилизатора 3 и функциональный переход ЭЗУ 5 из режима хранения в режим обращения. Восполнение энергии фильтрующего конденсатора !7 на время задержки, обеспечиваемое первой RC-цепью 23, обеспечивается сетевым выпрямителем l. В момент появления на выходе компаратора 6 уровня «О» логический элемент 2И 16 переводится в состояние, при котором на его выходе появляется «О», которым выключается управляемый преобразователь 11 напряжения, но так как мощная нерезервируемая нагрузка 4 еше не включена, выходное напряжение резервируемого выпрямителя 12, а значит напряжение U< ° на фильтрую цем конденсаторе Up. не снизится значительно. Таким образом, переход системы из резервного режима хранения в нормальный рабочий режим питания от основной сети питания переменного тока также происходит бесперебойно. 1. (истема электропитания энергозависимого запоминаю(цего устройства, содержащая сетевой выпрямитель и управляющий вы прям ительный узел, входы которых предназначены для подключения к основной сети питания переменного тока. выход сетевого выпрямителя соединен параллельно с фильтрующим конденсатором и через управляемый стабилизатор напряжения -- с нерезервируемой нагрузкой системы, выход управляющего выпрямительного узла через узел аварийного сигнала связан с управляющим входом управляемого преобразователя напряжения, питающий вход которого соединен с источником резервного питания постоянного тока, а выход через последовательно соединенные резервныи выпрямитель и стабилизатор напряжения с резервируемой нагрузкой системы, генератор импульсов преобразования, узел задержки, общий провод системы, клеммх сигнала аварии сети питания энергозависимого запоминающего устройства, отличающаяся тем, ч го, с целью снижения аппаратурных затрат и повышения КПД системы, в нее введены узел 1348950 пи Гы tl lt >t, Р(лист и 13111>l )1;1(, I llò(.ëь tl ы и Р Яж(ни Я, логически и s, IL чент 211 и формирователь фР())!ты ll >Ill (.1ьс )диич и;Одоч и;)м чя Выходами, а узел ;tt3;tf)IIIIII()I с lг)1(! 1)1 Выполи(и 13 ВИде Компарыторы, причем «1ноиченные выходы сетеВого и ре)Lf))3)t()t() В),п)рямителей объединены и IIL)1ê.!to
Koi!lt;tf)aTof) ВX().3>< 3 ll f) Р(. Л))СT ll )3!1() I ();l(, И ГLГ)Я tl с! II f))3 Ж(. Иl)Я ПО.\(. ()( дИ IIL tl <(131>l ХО 1 > L I
2. Система электропитания по п. 1, от>)ичаюи<аяся тем, что управляющий выпрямительный узел выполнен в виде понижающего трансформатора с подключенным к вторичной обмотке выпрямителем и потенциометра, крайние выводы которого подключены к выходным выводам выпрямителя, а средний вывод соединен с выходом управляющего выпрямительного узла, узел питания выполнен в виде параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне. 3. Система электропитания по п. 1, отлис(аЮ)иа.с)СЯ тЕМ, ЧтО, С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ Bttt)315 ратурных затрат, формирователь фронта импульса выполнен в виде триггера Шмитты, а узел задержки выполнен в виде первой и второй интегрирующих RC-цепей с перВой и второй постоянными времени соответственно, объединенных входными вывода2р чи и соединенных с входом узла задержки, и !ходными выводами соединенных с управляющим входом управляемого стабилизатора напряжения и входом триггера Шмитта соответственно, причем параллельно резистору второй интегрирующей RC-цепи 25 включен диод В такой полярности, что при появлении напряжения сети переменного тока первая постоянная времени меньше, чем вторая. (.() т()lilltr», J3 Р,(,I. lr>1> 15 1Iнрф(н(>нн 1» р(»,II 13(I>r, :5;lh;(> 113((5 54 1 ир I>h Iil 7 f3I JI1I1f1J I I (>(.у;(((рс гвин»(п() л(>ми г() и (,(.(.:Р пr) 113()35. М(>(htt;I, rh, 55. 1 »1»l(h;lv I1р:)»»н(>н Tн(ítl() п(>лl I рllфи>к»hr!(»рн:»Iðè>I I и(. ( (.и.и>р(>н К(РР»hlr>f> (. Ч(f>»» 11(>.(пи(l»>r l,i ч » r (I() J) (I r п и и и () T h J > t I I » II »;l(>, н 1 5 1 >л I (>р н. 1 I I I ðr)r h T», Ilh 1
