Устройство для резервированного питания нагрузки
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 300881, Бюллетень ЙЯ 32 Дата опубликования описания 300881 Н 02 3 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. 925 (088 8) (72) Авторы изобретения О.В. Бычков и А.Н. Членов Всесоюзный научно-исследовательский институт чтрат ин опожаряой обороны ИВД СССР (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАННОГО ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ Изобретение относится к устройствам аварийного или резервного энергоснабжения и может быть применено в приборах охранно-пожарной сигнализации. Известна система резервированного питания, содержащая источник постоянного напряжения в виде выпрямителя с фильтром, резервный источник, блок подэаряда от сети переменного тока, стабилизатор напряжения с источником опорного напряжения и регулирующим узлом, выполненным на транзисторе, включенном между резервным источником и нагрузкой, сигналиэатор разряда блок контроля за понижением напряжения, подключенный к резервному источнику через контакты сигналиэатора разряда, причем контакты блока контроля включены параллельно регулирующему узлу стабилизатора 1) . В этой системе при снижении сетевого напряжения ниже заданного уровня происходит переключение питания на резервный источник постоянного тока, при этом величина напряжения на нагрузке сохраняется на минимальном уровне переключения, независимо от величины превышения напряжения на резервном источнике над заданным уровнем переключения. В этом случае на регулирующем уэле, работающем в режиме стабилизации напряжения,рассеивается часть потребляемой от резервного источника мощности, что снижает эффективность использования резервного источника. Наиболее близким решением технической задачи к предлагаемому является устройство для питания нагрузки с кратковременным резервированием, содержащее основной источник, выполненный в виде выпрямителя с фильтром, резервный источник постоянного тока, подключенный, к отрицательному выходу основного источника и к нагрузке, блок переключения, блок подзаряда, выход которого подключен ко второму входу блока переключения и к положительному выходу. резервного источника постоянного тока, узел блокировки, включенный между положительным выходом основного источника и выходом блока переключения, блок управления, первый выход которого подклю сн к отрицательному выходу резервного источника постоянного тока, а второй выход подключен к первому входу блока переключения, блок контроля напря30 жения основного источника, подключеи860213 ный к выходам основного источника, причем вход блока управления подключен к нагрузке и к выходу узла блокировки, а вход блока подзаряда соединен дополнительным выходом основ— ного источника (2g. Однако устройство обеспечивает резервирование от конденсаторных батарей с большими отклонениями напряжений на нагрузке от номинального напря>кения и не обеспечивает длительноl го резервирования питания нагрузки, а также индикацию снижения напряжения на нагрузке ниже заданного уровня. указанные недостатки снижают надежность работы устройства и ограничивают его применение в приборах охранно-пожарной сигнализации. Цель изобретения — повышение на— дежности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для резервированного питания нагрузки, содержащее основной источник, выполненный в виде выпрямителя с фильтром, резервный ис— точник постоянного тока, подключенный отрицательным выходом к отрицательному выходу основного источника и к нагрузке, блок переключения, блок подзаряда, выход которого подключен ко второму входу блока переключения и к положительному выходу резервного источника-постоянного тока, узел блокировки, включенный между положительным выходом основного источника и выходом блока переключения, блок управления, первый выход которого подключен к отрицательному выходу резервного источника постоянного тока, а второй выход подключен к первому входу блока переключения, блок контроля напряжения основного источника, подключенный к выходам основного источника, введены блок сравнения, источник опорного напряжения, блок первоначального включения и блок индикации, причем к первому входу блока сравнения подключен выход блока контроля напряжения основного. источника, ко второму входу — первый выход источника опорного напряжения и выход блока первоначального включения, вход которого подключен к положительному выходу резервного источника постоянного тока, блок индикации включен между отрицательным выходом резервного источника постоянного тока и вторым выходом источника опорного напряжения, первый вход которого подключен к отрицательному выходу основного источника, а второй — к выходу узла блокировки и нагрузке, вход блока подзаряда подключен к положительному выходу основного источника, выход блока сравнения подключен к входу блока управления. На чертеже представлена блок-схема устройства резервированного пита5 19 46 И 40 сия для приборов охранно-пожарной сигнализации. Устройство содержит основной источник 1, выполненный в виде выпрямителя с фильтром, блок 2 контроля напряжения основного источника, блок сравнения, блок 4 управления, блок 5 подзаряда, узел 6 блокировки, блок 7 переключения, резервный источник 8 постоянного тока, блок 9 первоначального включения, источник 10 опорного напряжения, блок 11 индикации, нагрузку 12. Входы блока 2 контроля напряжения подключены. к выхОдам основного источника 1, выход блока 2 контроля напряжения подключен к первому входу блока 3 сравнения,второй вход блока 3 сравнения подключен к первому выходу источника 10 опорного напряжения и к выходу блока 9 первоначального включения выход блока 3 сравнения подключен ко входу блока 4 управления, первый выход которого подключен к отрицательному выходу выпрямителя с фильтром, а второй выход — к первому входу блока 7 переключения, второй вход блока 7 переключения подключен к положительному выходу резервного источника 8, а выход — к первому входу узла 6 блокировки, второй вход узла 6 блокировки подключен к положительному выходу выпрямителя с фильтром и соединен с входом блока 5 подзаряда, выход узла 6 блокировки подключен к первому входу источника 10 опорного напряжения и к первому входу нагрузки 12, выход блока 5 подэаряда подключен к положительному выходу резервного источника 8 постоянного тока и к входу блока 9 первоначального включения, первый вход блока 11 индикации подключен ко второму выходу источника 10 опорного напряжения, второй вход, — к отрицательному выходу выпрямителя с фильтром, к отрицательному выходу резервного источника 8 и к второму входу нагрузки 12, второй вход источника 10 опорного напряжения подключен к отрицательному выходу выпрямителя с фильтром. После включения устройства при наличии номинального напряжения сети с выходов выпрямителя с фильтром напряжение питания прикладывается к входам блока 2 контроля напряжения и чере э узел 6 блокировки к нагрузке 12 и источнику 10 опорного напряжения. На первом выходе источника 10 опорного напряжения формируется стабилизированное опорное напряжение,которое подается на второй вход блока 3 сравнения. Одновременно на выходе блока 2 контроля напряжения формируется постоянное напряжение, пропорциональное напряжению на выходе выпрямителя с фильтром, которое подается на первый вход блока 3 сравнения. Блок 3 сравнения производит сравне860213 10 ! ro сигнала и индикацию его изменения, соответствующую снижению напряжения питания нагрузки 12 до определенного минимального значения. Блок 5 подзаряда осуществляет восстановление и поддержание номинального значения напряжения на резервном источнике 8 постоянного тока при питании нагрузки от сети. Узел 6 блокировки предотвращает протекание тока в блок 2 контроля напряжения при питании нагрузки 12 от резервного источника 8 постоянного тока, что обеспечивает поддержание блока 7 переключения во включенном состоянии и повышает экономичность использования резервного источника 8 постоянного тока. При включении устройства в отсутствие сетевого источника питания с выхода блока 9 первоначального включения подается на второй вход блока 55 ние поступающих на два его входа напряжении и вырабатывает сигнал, подаваемый на вход блока 4 управления. При величине напряжения на выходах выпрямителя с фильтром выше минимального рабочего напряжения с выхода блока 3 сравнения управляющий сигнал на вход блока 4 управления не подается, поэтому со второго выхода блока 4 управления не поступает сигнал на вход блока 7 переключения. В этом случае .блок переключения отключает резервный источник 8 постоянного тока от нагрузки. При снижении напряжения сети ниже заданного уровня напряжение на выходе блока 2 контроля напряжения уменьшается, что приводит к появлению на входе блока 4 управления управляющего сигнала. Блок 4 управления формирует сигнал, поступающий на вход блока 7 переключения. В этом случае блок 7 переключения подключает резервный источник 8 постоянного тока через узел 6 блокировки к нагрузке 12. Падение напряжения между вторым входом и выходом блока 7 переключения и первым входом и выходом узла 6 блокировки при питании нагрузки 12 от резервного источника 8 постоянного тока мало, поэтому практически все напряжение резервного источника 8 постоянного тока прикладывается к нагрузке 12.Величина напряжения на нагрузке, при котором происходит переключение с сетевого на резервное питание, определяется параметрами блока 3 сравнения, блока 2 контроля напряжения, источника 10 опорного напряжения и устанавливается заранее I в процессе эксплуатации остается постоянной и не зависит от напряжения на резервном источнике 8 постоянного тока. На вход блока 11 индикации поступает со второго выхода источника опорного напряжейия 10 сигнал, параметры которого зависят от величины питающего напряжения. Блок 11 индикации осуществляет анализ величины это3 сравнения напряжение, приводящее к выдаче сигнала управления с выхода блока 3 сравнения на вход блока 4 управления, а с его выхода на вход блока 7 переключения. Блок 7 переключения подключает резервный источник 8 постоянного тока через узел 6 блокировки к нагрузке 12 и источнику 10 опорного напряжения, с первого выхода которого напряжение подается на вход блока 3 сравнения, что обеспечивает поддержание постоянного выходного сигнала на входе блока 4 управления, а через него на входе блока 7 переключения и поддержание последнего в открытом состоянии. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность работы устройства резервированного питания и эффективность использования резервного источника постоянного тока. Формула изобретения Устройство для резервированного питания нагрузки, содержащее основной источник, выполненный в виде выпрямителя с фильтром, резервный источник постоянного тока, подключенный отрицательным выходом к отрицательному выходу основного источника и к нагрузке, блок переключения, блок подзаряда, выход которого подключен ко второму входу блока переключения и к по-. ложительному выходу резервного источника постоянного тока, узел блокировки, включенный между положительным выходом основного источника и выходом блока переключения, блок управления, первый выход которого подключен к отрицательному выходу резервного источника постоянного тока, а второй выход подключен к первому входу блока переключения, блок контроля напряжения основного источника, подключенный к выходам основного источника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности, в него введены блок сравнения, источник опорного напряжения, блок первоначально" го включения и блок индикации, причем к первому входу блока сравнеяия подключен выход блока контроля напряжения основного источника, ко второму входу — первый выход источника опорного напряжения и выход блока первоначального включения, вход которого подключен к положительному выходу резервного источника постоянного тока, блок индикации включен между отрицательным выходом резервного источника постоянного тока и вторым выходом источника опорного напряжения, первый вход которого подключен к отрицательному выходу основного источника, а второй — к выходу узла блокировки и нагрузке, вход бло860213 Составитель Г.Дамская Редактор B. Матюхина Техред М.Табакович Корректор С. Шекмар Заказ 7566/32 Тираж 675 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР ga делам изобретений и открытий 113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППЙ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ка подзаряда подключен к положительному выходу основного источника,выход блока сравнения подключен к входу блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 445036, кл. Н 02 J 9/00, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР 9 652652, кл. Н 02 9/00, 1976 (прототип).
