Устройство для ввода электропитания

 

О П И С А Н И Е 691945

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республин (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.06.7? (21) 2499944/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5}) N. Клз.

НО} Н85/30

}ееударстееиньй комитет

СССР ао авааи изобретений и отерытий (53) УДК 621.316.

925(088.8) .

Опубликовано 15.10;?9, Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25.10.79

И. А. Воробьев и Я. Я. Берзиньш;:;.":;-. у," ., х

1;;

Рижский ордена Ленина государственный. электротехнический завод ВЭФ имени В. И. Ленина 1

l (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Э»» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к электропитаю. щим устройствам аппаратуры проводной связи.

Широко известны устройства ввода электропитания в системах вторичного электропитания аппаратуры проводной связи, содержащие плавкие предохранители (автоматы защиты), выключатели, токоограничивающие элементы и т. д.

Также широко известны индуктивноемкостные фильтры, сглаживающие пульсацию входного напряжения, спады и выбросы напряжения, возникающие в переходных режимах.

Известны схемы резервирования элемен ов защиты по току перечисленных устройств 11).

Наиболее близким к изобретению решением технической задачи является устройство для ввода электропитания, состоящее из основного и резервного блоков ввода, содержащих предохранитель от перегрузки по току, сглаживающий индуктивно-емкостной фильтр, между дросселем и каждым конденсатором которого включены предохранители, причем входы и выходы основного и резервного блоков ввода соединены между собой 12) .

Однако резервирование элементов защиты по току (плавких предохранителей) в известных устройствах имеет тот недостаток, что элементы защиты расходуют свой ресурс одновременно. Так как элементы токовой защиты (плавкие предохранители, автоматы защиты) в рабочих режимах имеют невысокую долговечность (при этом их отказ может заключаться в ложном срабатывании при номинальном режиме, а также в механических повреждениях, приводящих к потере работоспособности), то в практике эксплуатации аппаратуры, не имеющей постоянного обслуживания, известные устройства не обеспечивают желаемой надежности. Кроме того, при использовании известных устройств в .цепях питания активно-емкостной нагрузки, с целью предотвращения в пусковых режимах срабатывания элемеМга токо+ вой защиты (плавкого предохранителя, азтомата защиты), прибегают к «загрублению> зашиты, что снижает надежность защиты в целом.

691945

Иелью настоящего иэобрезения является повьцпение падеж ности, повышение точности за питы по току и снижение перенапряжений на выходе в аварийных режимах.

Поставленная цель достигнута тем, что в устройство для ввода электропитания, состоящее из основного и резервного блоков ввода, содержащих предохранитель от перегрузки по току, сглаживающий индуктивноемкостный фильтр, между дросселем и каждым конденсатором которого включены предfO охранители. причем входы и выходы основного и резервного блоков ввода соединены между собой, в резервный блок ввода дополнительно введен диод, включенный меж ду предохранителем от перегрузки по току и дросселем, причем точка соединения диода и дросселя резервного блока ввода подключена к точке соединения предохраниз еля от перегрузки по току и дросселем основного блока ввода.

26

Кроме того, в устройство для ввода электропитания дополнительно введены ключ и резистор, включенные последовательно между собой и шунтирующие диод и предохранитель от перегрузки по току.

Vpow того, в устройстве для ввода электропитания конденсаторы фильтра разделены на три группы.

На чертеже представлена схема предполагаемого устройства электропитания, Устройство ввода питания содержит соеди. еньые входными и выходными выводами основной и резервный блоки I и 2, каждый из которых содержит элемент защиты по току, например, плавкий предохранитель 3, сглаживающий HHfl) ктявно-емкостной фильтр (дроссель 4, конденсаторы 5, 6, 7).

Конденсаторы 5, 6, 7 фильтра соединены через плавкие предохранители 8, 9, 10. В резервном блоке 2 последовательно предохранителю 3 включен диод 11.

Блоки 1 и 2 одинаковы, что обеспечиваез в -процессе их эксплуатации взаимозам"няемость. Включенный последовательно пред» охранителю 3 диод 11 в основном блоке зашунтирован перемычкой на внешней части

1ьззь ма блока. Общие выводы предохранителя 3 (диода 11) и дросселя 4 основного и резервного блоков I и 2 соединены между собой.

В рабочем режиме ток протекает через

50 предохранитель 3 основного блока I, а ток через предохранитель 3 в.резервном блоке 2 практически не протекает, что обусловлено незначительным по сравнению с напряжением на диоде 11 падением напряжения на предохранителе 3. Таким образом, пред- и охранитель 3 в основном блоке 1 находится под полным тоКом и расходует свой ресурс наработки, а предохранитель 3 в резервном блоке 2 практически обесточен и находится в режиме, близком к состоянию хранения.

Поскольку время сохранности предохранителей как правило на несколько порядков больше их долговечности в рабочих режимах, то в случае разрыва цепи (отказа предохранителя 3) в основном блоке 1, устройство будет обеспечивать нормальную работу в течение значительного времени, близкого к долговечности предохранителя в рабочем режиме и достаточного для проведения восстановительных работ.

Резервирование конденсаторов фильтра производится посредством разделения их на резервные группы (в известных устройствах — две), каждая из которых защищена предохранителем. Однако в случае полного отказа (пробоя) одной из групп конденсаторов, если напряжение цепи достаточно высокое, ток, протекающий через оба предохранителя резервированных групп конденсаторов, значительно возрастет. Причем, при достаточно большой индуктивности дросселя и емкости конденсаторов фильтра, если емкость в нагрузке незначительна, этот ток будет примерно одинаков. Это может привести к перегоранию предохранителей обеих групп конденсаторов и к возникновению после этого значительного выброса напряжения на нагрузке за счет накопленной в индуктивности цепи энергии.

В предлагаемом устройстве в случае полного отказа (пробоя) одной из групп конденсаторов (предположим, конденсаторов 5) ток через предохранитель 8 будет более чем вдво:. превышать ток через каждь(й из предохранителей 9, 10. После переторания предохранителя 8 остаются еще две резервированные группы конденсаторов 6, 7 и накопленная в индуктивности энергия не вызывает значительных перенапряжений.

Когда емкость конденсаторов 5, 6, 7 филь.ра и емкость в нагрузке достаточно велики, при подключении устройства к источнику входного напряжения 1Лвх будут иметь место значительные пусковые токи, что вызывает необходи мость «загрубления» защиты по току выбором предохранителя с большим номиналом (установкой срабатывания).

Пусковая цепь, состоящая из пускового ключа (кнопки) 12 и резистора 13, позволяет при включении устройства зарядить конденсаторы 8, 9, 10 фильтра и емкости в нагрузке до начального напряжения, после чего устанавливается (включается) предохранитель 3.

При этом пусковые токи через предохранитель 3 будут значительно уменьшены, что позволяет повысить точность защиты от перегрузки по току (коротких замыканий), повы,сить ее быстродействие и надежность.

691945

Формула изобретения

I Устройство для ввода электропитания, состоящее из основного и резервного блоков ввода, содержащих предохранитель от перегрузки по току, сглаживающий индуктивно; емкостной фильтр, между дросселем и каждым конденсатором которого включены предохранители, причем входы и выходы основного и резервного блоков ввода соединены между собой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в резервный блок ввода дополнительно введен диод, включенный между предохранителем от перегрузки по току и дросселем, причем точка соединения диода и дросселя резервного блока ввода подключена к точке соединения предохранителя от перегрузки по току и дросселем основного блока ввода.

2. Устройство для ввода электропитания по и. 1, отличающееся тем, что, с целью

6 овышения точности защиты по току, в него дополнительно введены ключ и резистор, включенные последовательно между собой и шунтирующие диод и предохранитель от перегрузки по току.

3. Устройство для ввода электропитания зо п. 1, отличающееся тем, что, с целью .нижения перенапряжений на выходе в аварийных режимах, конденсаторы фильтра разделены ня три группы.

ИстОчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 4315?5, кл. Н 01 H 85/30, 1972.

2. Венедиктов Ю. П. и др, Резервирование в преобразователях постоянного тока.

Сборник. «Точность и надежность кибернетических систем». Выпуск 1 — Киев, «Наукова думка», 1973 {прототип).

Составитель Г. Дамская

Редактор Д. Мепурншвили Техред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6227 44 Тираж 623 Подписное

ЦН К И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I l 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП «Патент», г, Ужгород, ул. Проектная, 4