Устройство для резервирования электропитания

 

(72) Авторы изобретения

М.Ф.Черноус, Ф.Ш.Миргаязов и Л.И.Ильфи

Киевский ордена Трудового Красного Знам электронных вычислительных и управляющих машин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в системах электропитания потребителей, не допускающих перерывов в работе.

Известно устройство для резервирования электропитания, в котором переключение с основного источника на резервный осуществляется с помощью магнитных пускателей или реле (1)

Однако данное устройство недостаточно надежно и создает большие по10 мехи при включении и выключении пускателей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является

1$ устройство для резервирования электропитания, содержащее выпрямители основного и резервного источников, включенные параллельно и зашунтированные конденсатором, в качестве резервного источника используется аккумуляторная батарея со статическим преобразователем напряжения, а. включение и выключение резервного источника осуществляется с помощью составного транзистора и реле напряжения (датчика напряжения сети) 2).

Известное устройство имеет ограниченную область применения, так как может быть использовано только для маломощных источников питания, подключенных к сети через силовой трансформатор. При использовании устройства в мощных источниках питания габариты устройства резко возрастают из-за больших габаритов силового трансформатора и необходимости пропускания большого тока аккумуляторной батареи через составной транзистор, а КПД резервного источника па- дает из-за падения напряжения на составном транзисторе. При использовании устройства в источниках питания без силового трансформатора и питаемых непосредственно от сети через управляемый выпрямитель с устройством плавного запуска для ограничения тока заряда конденсатора вы902153 прямителей получается провал напряжения на выходе устройства при восстановлении напряже1п1я сети иэ-за того, что резервный источник выключается сразу после восстановления 5 напряжения сети, а напряжение на выходе основного источника нарастает до номинального значения с задержкой во времени, Цель изобретения — повышение КПД 10 устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для резервирования электропитания, содержащее управляемый выпрямитель с блоком 15 плавного запуска основного источника и выпрямитель резервного источника, соединенные параллельно и зашунтированные конденсатором, вход выпрямителя резервного источника подключен 20 к выходной обмотке трансформатора . статического преобразователя напряжения, аккумуляторную батарею и датчик напряжения сети, подключенный к выпрямителю вторичной обмотки транс— форматора управления, предназначенного для подключения к сети, введен узел задержки включения статического преобразователя напряжения, вход которого подключен к выходу датчика

О напряжения сети, а выход — ко входу управления статического преобразователя напряжения, вход управляемого выпрямителя основного источника предназначен для подключения к сети, а силовой вход статического преобразователя напряжения подключен к зажимам аккумуляторной батареи.

Кроме того, в устройство введен

40 диод, анод которого подключен к плюсовому выходу выпрямителя резервного источника, а катод — к точке соединения плюсового выхода управляемого выпрямителя основного источника и

45 конденсатора.

Hа чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из управляемого выпрямителя 1, основного источника и выпрямителя 2 резервного источника с диодом 3, соединенных параллельно и эашунтированных конденсатором 4.

Вход выпрямителя 2 резервнс го источника подключен к выходной обмотке трансформатора 5 статического преобразователя 6 напряжения. Силовой вход преобразователя 6 подключен к зажимам аккумуляторной батареи 7.

В устройство входит датчик 8 напряжения сети, подключенный к выпрямителю 9 вторичной обмотки трансформатора 10 управления ° Трансформатор

10 своей первичной обмоткой подключен параллельно входу управляемого выпрямителя 1.

К выходу датчика напряжения сети поключен узел 11 задержки выключения преобразователя, выход которого подключен к управляющему входу преобразователя 6. В узел 11 задержки выключения входят электронный ключ на резисторе 12 и транзисторе 13 и реле времени на резисторе 14, конденсаторе 15, транзистор 16 и резистор 17.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При включении управляемого выпрямителя 1 напряжение на его выходе, плавно увеличиваясь, заряжает конденсатор 4.

Если напряжение сети превышает уровень срабатывания датчика 8 напряжения сети, то на его выходе и, следовательно, на входе узла 11 задержки выключения устанавливается низкий уровень напряжения. Транзистор

13 закрыт, конденсатор" 15 заряжен через резистор )4 до напряжения открытия транзистора 16. Транзистор 16 открыт, на выходе узла )1 задержки выключения появляется высокий уровень напряжения, выключающий преобразователь напряжения 6, и напряжение на выходе выпрямителя 2 отсутствует.

При пропадании напряжения сети или понижении его до уровня отпускания датчика 8 напряжения сети íà его выходе и, следовательно, на входе узла )1 задержки выключения, устанавливается высокий уровень напряжения, открывающий транзистор )3. Конденсатор !5 через транзистор 13 быстро разряжается, транзистор 16 закрывается, и на выходе узла 11 задержки выключения появляется низкий уровень напряжения, включающий преобразователь напряжения 6. На выходе выпрямителя 2 появляется напряжение, которое через диод 3 подключается к конденсатору 4. Величина конденсатора 4 выбирается такой, чтобы за время переключения, меньшее 1 мс при рабочей частоте преобразователя 20-25 кГц, практически не изменилось напряжение на конденсаторе.

5 902

При восстановлении напряжения сети высокий потенциал на выходе датчика 8 напряжения сети сменяется низким, транзистор 13 закрывается и конденсатор 15 начинает заряжаться через резистор 14. При этом преобразователь 6 напряжения продолжает . работать до тех пор, пока конценсатор 15 не заряжается до напряжения открывания транзистора 16. Это время 1а заряда выбирается большим времени нарастания выходного напряжения управляемого выпрямителя 1 и поэтому провал напряжения на конденсаторе 4 практически отсутствует. 15

Диод 3 служит для исключения влияния выпрямителей 1 и 2 друг на друга и повышает устойчивость работы устройства.

Предлагаемое техническое решение позволяет исключить мощный составной транзистор, используемый для включения преобразователя напряжения, вследствие чего повышается КПД устройства, снижаются габариты и создается аппаратурная экономия.

Формула „изобретения

I. Устройство для резервирования электропитания, содержащее управляемый выпрямитель с блоком плавного запуска основного источника и выпрямитель резервного источника, соеди- 35 ненные параллельно и зашунтированные конденсатором, вход выпрямителя

153 6 резервного источника подключен к выходной обмотке трансформатора статического преобразователя напряжения, аккумуляторную батарею, и датчик напряжения сети, подключенный к выпрямителю вторичной обмотки трансформатора управления, предназначенного для подключения к сети, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, в него введен узел задержки выключения статического преобразователя напряжения вход которого подключен к выходу датчика напряжения сети, а выход— ко входу управления статического преобразователя напряжения, вход управляемого выпрямителя основного источника предназначен для подключения к сети, а силовой вход статического преобразователя напряжения подключен к зажимам аккумуляторной батареи.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ющ ее ся тем, что, с целью повышения устойчивости работы, в него введен диод, анод которого подключен к плюсовому выходу выпрямителя резервного источника, а катод— к .1очке соединения плюсового выхода управляемого выпрямителя основного источника и конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

-663022, кл. Н 02 J 9/06, 1977 °

2. Авторское свидетельство СССР

1661684, кл. Н 02 J 9/06, 1974.

902153

Составитель Г.Дамская

Техред ."1. Рейвес Корректор О. Билак

Редактор M.ßíîâè÷

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

Заказ 12401/65 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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