Система вторичного электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности за счет введения контроля аварийного состояния N источников питания. Схема контроля содержит две группы из N оптронных переключателей-инверторов 3, 4 и блок 11 управления. Одна из групп оптронных переключателей-инверторов производит контроль выходных напряжений, другая - контроль наличия напряжения на регулирующих транзисторах 6. В момент пуска схема контроля блокируется до момента выхода всех источников питания на режим, затем блокировка снимается. Блокировка осуществляется логическими элементами НЕ 12, 13, 2 ИЛИ 14, И 16, формирователем 15 запускающего импульса. Включение оптронных переключателей-инверторов 3 через транзисторы 5, а также использование делителей 9 напряжения позволяет снизить напряжение на выходе источников 1 в режиме холостого хода. Резисторы 7, 8 являются токоограничивающими. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 05 F 1/577

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678061/07 (22) 11.04.89 (46) 15.07.91, Бюл. N 26 (71) Научно-производственное объединение

"Ротор" (72) В,К,Литвин и М.П.Сложеникин (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 807253, кл. G 05 F 1/56, 1981, Сизых Г,Н., Электронные устройства связи, М.: Радио и связь, 1982, с. 215, рис., 16.8, (54) СИСТЕМА ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57)Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение надежности за счет введения контроля аварийного соИзобретение относится к электронике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение надежности системы.

На фиг. 1 приведена структурная схема системы вторичного электропитания; на фиг. 2 — электрическая схема блока управления; на фиг. 3 — временные диаграммы включения системы, Система вторичного электропитания содержит писточников питания 1,,и датчиков тока 2, первую и вторую группу п оптронных переключателей и инверторов 3, 4, и транзисторов 5, регулирующие транзисторы 6 источников питания, и первых и вторых резисторов 7, 8, и резисторных делителей 9 напряжения, и пусковключающих логиче„„Я2„„1663606 А1 стояния п источников питания. Схема контроля содержит две группы из п оптронных переключателей-инверторов 3, 4 и блок 11 управления. Одна из групп оптронных переключателей-инверторов производит контроль выходных напряжений, другая контроль наличия напряжения на регулирующих транзисторах 6. В момент пуска схема контроля блокируется до момента выхода всех источников питания на режим, затем блокировка снимается. Блокировка осуществляется логическими элементами НЕ 12, 13, 2 ИЛИ 14, И 16, формирователем 15 запускающего импульса. Включение оптронных переключателей-инверторов 3 через транзисторы 5, а также использование Я делителей 9 напряжения позволяет снизить напряжение на выходе источников 1 в режиме холостого хода. Резисторы 7, 8 являются токоограничивающими. 1 з.п.ф-лы, 3 ил, Ф ских элементов 2И 10, блок управления 11. первый и второй логические элементы НЕ 12.

13, логический элемент 2ИЛИ 14, формирователь 15 запускающего импульса, логический элемент 2И 16, шина 17 входного напряжения, вход 18 "Пуск", потенциальная и общая шины 19, 20 источников питания, потенциальные и общие выводы 21, 22 системы, силовые входы и входы 23, 24, 25 управления и защиты источников питания .выходы 26 защиты источников питания, Блок управления 11 содержит первый и второй логические элементы и ИЛИ-НЕ 27, 28, логический элемент 2И 29, логический элемент 2 ИЛИ 30, первые и вторые информационные входы 31, 32, блокирующий и управляющий выходы 33, 34, включающий вход 35, 1663606

45

Система вторичного электропитания работает следующим образом, В исходном состоянии на силовые входы 23 источников питания 1 подается входное напряжение с входной шины 17.

Источники питания 1 не включены, на входы

24 управления сигнал включения не выдается, на выходных шинах 19, 20 и выводах 21, 22 системы напряжение отсутствует, Оптронные переключатели-инверторы 3,4 первой и второй группы выключены, на их выводах формируются сигналы "лог.1". Подается команда включения ("лог.1") системы на вход

18, Эта команда приходит непосредственно на вторые входы и пусковключающих элементов 2И 10, и через элемент НЕ 12 — на один из входов элемента 2 ИЛИ 14. На другой вход элемента 2ИЛ И 14 приходит с блокирующего выхода 33 блока управления 11 сигнал "лог.О", так как на информационные входы 31, 32 блока управления 11 с оптронных переключателей-инверторов 3, 4 приходят сигналы "лог,1", В результате на выходе элемента 2ИЛИ 14 сигнал сменится с "лог,1" на "лог.О" и формирователь 15 вырабатывает импульс "лог; I" длительностью гф большей времени самого продолжительного переходного процесса при включении источников питания 1.

Таким образом, на оба входа элемента

2И 16 подаются сигналы "лог, 1" на выходе элемента 16 формируется сигнал "лог.1", который поступает на включающий вход 35 блока управления 11. На вход элемента

2ИЛИ 30 блока управления 11 приходят

"лог, 1" с входа 35, на выходе элемента 30 и на управляющем выходе блока управления

11 формируется "лог, 1", которая поступает на обьединенные первые входы элементов

2И 10. Сигнал "лог.1" приходит с выходов элементов 10 на входы управления 24, давая команду на включение источников питания.

По мере увеличения выходных напряжений U < срабатывают при пороговых напряжениях (Unop) оптронные переключатели-инверторы 4, через время г гр... г, .

Последним срабатывает оптронный переключатель-инвертор (в данном случае) третьего источника питания (тз), в этот момент на всех первых входах 31 блока управления 11 появляются сигналы "nor.0", При исправных источниках питания 1 к этому времени должны срабатывать все оптронные переключатели-инверторы 3 и на вторых информационных входах 32 блока управления 11 появятся сигналы "лог. О", На регулирующих транзисторах 6 источников питания 1 в этот момент имеется напряжение, равное разности напряжений на выхо5

l0

35 дах выпрямителя и О р, с выходов элементов и ИЛИ-НЕ 27, 28 поступают сигналы

"лог,1" на входы элемента 2И 29 и далее на вход элемента 30, подтверждающий сигнал

"лог.1" на управляющем входе 33 блока управления 11, и оставляя систему включенной.

Предположим, что на момент времени (фиг. 3) иэ-за неисправности (например, "короткое замыкание" регулирующего транзистора 6) какого-либо источника питания, не включился один из оптронных переключателей-инверторов 3. С выхода элемента ИЛИНЕ 27 придет сигнал "лог,1", с выхода элемента ИЛИ-НЕ 28 — "лог.О", соответственно на выходе элемента 2 ИЛИ 29 будет

"лог.О", значи сигнал на выходе элемента 2

ИЛИ 30 будет определяться сигналом на выходе элемента 2 ИЛИ 16, и которым будет

"лог.О" из-за сигнала "лог,О", приходящего с выхода элемента НЕ 13. Таким образом, в момент -ремени тз формируется команда на выключение системы, При отсутствии напряжения на одном из выходов источника питания 1 (другая неисправность), включение системы будет продолжаться до времени окончания импульса гф, а затем на управляющем выходе 34 блока управления

11 образуется команда выключения системы (из-за невключения одного из оптронных переключателей-инверторов 4).

Рассмотрим ситуацию возникновения аварии при включенной ситеме электропитания. При возникновении неисправности (типа "Обрыв" ), в результате которой снимается напряжение с одного из выходов источ ника питания, срабатывает один. из выбранных переключателей-инверторов 4, изменяется сигнал "лог. 1" на "лог.0" на выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 и соответственно формируется сигнал "лог.О" на,выходе 34 блока управления 11, отключая через элемент 2И 10 систему, При возникновении неисправности (типа "короткое замыкание"), в результате которой повышается на регулирующем транзисторе 6 и резко уменьшается напряжение на выходе одного из источников питания 1, срабатывает один из оптронных переключателей-инверторов 3, на выходе элемента и ИЛИ-HE 28 сигнал изменяется с "лог,1" на "лог.О", далее формируется через 2И 29 и 2ИЛИ 30 команда на выходе 34 блока управления 11 отключения системы. На включающем входе 35 блока управления 11 в этой ситуации сохраняется сигнал "лог,О". При превышении одному из выходов системы тока нагрузки срабатывает один из датчиков тока 2 и возбуждая вход

25 защиты отключает соответствующий ис1663606 точник питания 1, затем срабатывает один из оптронных переключателей-инверторов

4 и далее блоком управления 11 формируется команда (аналогично описанному) на выключение системы.

Блок управления 11 работает следующим образом, Когда на информационные входы 31 и

32 приходят сигналы "лог,О", на выходе weментов ИЛИ-НЕ 28, 27 формируются сигналы "лог,1", на выходе элемента 2И 29

"лог.1", этот сигнал однозначно определяет значение сигнала на выходе элемента 2ИЛИ

30 и на управляющем выходе 34 ("лог.1"), Этот сигнал на выходе 34 можно получить при подаче на включающий вход 35 сигнала

"лог,1", что и используется при включении системы. На блокирующем входе 33 формируется сигнал "лог.7 блокирующий через элемент НЕ 13 пусковой импульс Ф (фиг. 3), При появлении хотя бы одного сигнала

"лог.1" на информационных входах 31, 32 изменяется состояние выхода 34 с "лог.1" на "лог.О". Взаимодействие блока управления 11 с другими элементами системы описано ранее при описании работы системы, Предлагаемая система вторичного электропитания содержит малое количество элементов, обеспечивает достаточное быстродействие устройства контроля, что весьма важно для защиты нагрузки при превышении выходного напряжения предельно допустимого, а также быстрое выключение всех источников питания при аварийном состоянии хотя бы одного из них, Наиболее рационально использовать предлагаемую систему электропитания в преобразователях постоянного напряжения в переменное с многообмоточным трансформатором, выпрямителями и фильтром и линейным стабилизатором напряжения по каждому выходу, Формула изобретения

1. Система вторичного электропитания, содержащая шину входного напряжения, подключенную к силовым входам и вторичных источников питания с непрерывным регулирующим транзистором на выходе, и датчиков тока, включенных между потенциальными шинами вторичных источников питания и соответствуюшим выходным потенциальным выводом, при этом п общих выводов соединены соответственно с общими шинами вторичных источников питания, подключенных входами защиты к информационным выходам датчиков тока, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, в нее введены первая и вторая группы из и оптронных переключателей-ин5

50 верторов, и разисторных делителей напряжения, по и первых, вторых резисторов и пусковключающих логических элементов

2И, два логических элемента НЕ, логический элемент 2ИЛИ, логический элемент 2И, формирователь запускающего импульса, блок управления, при этом выходы защиты и вторичных источников питания подключены непосредственно к положительным входам первой группы и оптронных переключателей-инверторов, каждый из которых соединен отрицательным входом через последовательно включенные эмиттер-коллекторные цепи и транзисторов и и первых резисторов с общими шинами соответствующих вторичных источников питания, к которым подключены отрицательные выводы второй группы п оптронных переключателей-инверторов и один из крайних выводов и резисторных делителей напряжения, соединенных другими крайними выводами с базами п транзисторов, а средними выводами — с и выходными потенциальными выводами, подключенными через и вторых резисторов соответственно к положительным выводам второй группы и оптронных переключателей-инверторов, выходы которых соединены с первыми информационными и входами блока управления, подключенного вторыми информационными и входами к выходам первой группы и оптронных переключателей-инверторов, выход блока управления соединен с объединенными первыми входами пусковключающих и логических элементов 2И, подключенных выходами соответственно к входам управления и вторичных источников питания, а вторыми входами — к входу "Пуск", соединенному через первый логический элемент НЕ с первым входом логического элемента ИЛИ, выход которого подключен через формирователь запускающего импульса к первому входу логического элемента 2И, соединенного выходом с включающим входом блока управления, блокирующий выход которого соединен непосредственно с вторым входом логического элемента 2ИЛИ и через второй логический элемент Н Е вЂ” с вторым входом элемента 2И.

2, Система по и. 1, отличающаяся тем, что блок управления состоит из двух логических элементов ИЛИ-НЕ, логических

- элементов 2И и 2ИЛИ, при этом выходы первого и второго логических элементов

ИЛИ-НЕ подключены соответственно к входам логического элемента 2И, выход которого соединен с одним из входов логического элемента 2ИЛИ, другой вход которого использован в качестве включающего входа, а выход — в качестве выхода, причем в качест1663606

Ogeen иг, Фи8.2 ве первых и вторых информационных входов использованы входы соответственно первого и второго логических элементов ч

ИЛИ-НЕ, а в качестве блокирующего выхода — выход первого логического элемента ИЛИНЕ.

1663606

snop 8ых ïàð

48аа пор

Составитель С.Каленов

Редактор М.Васильева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Заказ 2266 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101