Система резервированного электропитания постоянным током

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<ц922700 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 230780 (21) 2962283/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230482. Бюллетень ¹ 15

Р11.М К, з

G 05 F 1/58

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (И) УДК 621.316. .722. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 230482

I (54) СИСТЕМА РЕЗЕРВИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электропитания средств автоматики, вычислительной техники и связи..

Известна система резервированного электропитания, содержащая основной источник постоянного напряжения в виде выпрямителя и резервный источник в виде аккумуляторной батареи, а также вольтодобавочный зарядный выпрямитель и стабилизатор напряжения в составе измерительноусилительного блока, регулирующего .и согласующего транзисторов, при этом регулирующий транзистор вклю-. чен между аккумуляторной батареей и нагрузкой, вход вбльтодобавочного зарядного выпрямителя подключен к сети переменного тока, а его вход— параллельно регулирующему транзистору °

Эта система осуществляет питание потребителей постоянного тока от сети переменного тока через выпрямитель, а при отсутствии напряжения 25 сети — от аккумуляторной батареи через стабилизатор. При наличии напряжения сети регулирующий транзистор стабилизатора удерживается в закрытом состоянии выходным напряжением выпрямителя, при этом обеспечивает-. ся заряд аккумуляторной батареи с помощью вольтодобавочного зарядного выпрямителя (11..

Наиболее близким техническим решением к изобретению является система резервированного электропитания постоянным током, содержащая управляемый транеформаторно-выпрямительный блок, выход которого подключен к входу стабилизатора напряжения, состоящего из регулирующего и согласующего транзисторов, токоограничивающего трехполюсника коллекторного питания согласующего транзистора те измерительно-усилительного блока, подключенного к выходу стабилизатора, аккумуляторную батарею, вольтодобавочный зарядный выпрямитель и выходные предохранители в цели регулирующего транзистора стабилизатора Ю .

Недостатком известной системы является наличие динамической нестабильности выходного напряжения, характеризующейся крутыми перепадами напряжения.

Цель изобретения - упрощение, повышение стабильности и надежности работы системы.

922700

Поставленная цель достигается тем, что выход вольтодобавочного зарядного выпрямителя включен между первым полюсом аккумуляторной батареи и точкой соединения управляемой группы вентилей трансформаторно-выпрямительного блока с эмиттером регулирующего транзистора, точка соединения коллектора регулирующего транзистора и выходных предохранителей соединена через диод со средним выводом вторичной обмот- 10 ,ки трансформаторно-выпрямительного блока, причем неуправляемая группа вентилей и второй полюс аккумуляторной батареи подключены к противопо- . ложной выходной шине система, а токо-15 ограничивающий трехполюсник подключен между этой шиной и эмиттером регулирующего транзистора, при этом в систему введен блок автоматического переключения режимов аккумуляторной батареи, первый вход которого подключен к сети переменного тока, второй вход — к аккумуляторной батарее, его первый выход состоит иэ замыкающих контактов, включенных последовательно с входом вольтодобавочного зарядного выпрямителя, а его второй выход состоит из параллельно соединенных тиристора и размыкающих контактов подключейных параллельно выходу вольтодобавочного зарядного выпрямителя.

На чертеже приведена принципиаль-. ная электрическая схема системы резервированного электропитания посто- 35 ,янным током.

Система содержит управляемый тран,сформаторно-выпрямительный блок 1, аккумуляторную батарею 2, стабилизатор 3 в составе регулирующего 4 и 4() согласующего 5 транзисторов, токоограничивающего трехполюсника 6 коллекторного питания согласующего транзистора 5 и измерительно-усилительного блока 7, а между полюсом 45 аккумуляторной батареи 2 и точкой соединения управляемой группы вентилей 8 с трехполюсником 6 и эмиттером регулирующего транзистора 4 включен выход вольтодобавочного зарядного выпрямителя 9. Точка соедйнения коллектора регулирующего транзистора 4 и выходных предохранителей 10 .и 11 соединена через диод 12 со средним (нулевым) выводом 13 вторичной обмотки управляемого трансформаторно-выпрямительного блока 1, при этом неуправляемая группа вентилей 14 подключена к общей противоположной выходной шине 15 системы.

Введенный в систему блок 16 автома60 тического переключателя режимов аккумуляторной батареи содержит замы-. кающие контакты 17. на входе выпрямителя 9, а также размыкающие контакты

18 и тиристор 19 на выходе указанно- 65

ro выпрямителя. K разъему 20 подключается сеть переменйого тока, а между шиной 15 и предохранителями 10 и ll нагрузки 21 и 22 (потребители постоянного тона) . Вход 23 блока 16 подключен к разъему 20 переменного тока, а вход 24 - к аккумуляторной батарее.

Система работает следующим образом.

В нормальном режиме работы (при наличии напряжения сети переменного .тока) нагрузки 21 и 22 получают питание от сети через трансформаторновыпрямительный блок 1, регулирующий транзистор 4 стабилизатора 3 и предохранители 10 и 11. При этом напряжение между средним (нулевым) выводом 13 вторичной обмотки и шиной 15 меньше выходного напряжения системы (диод 12 заперт и на работу системы не влияет).

При возникновении токовой перегрузки или коротком замыкании на выходе системы (через предохранитель

10 или ll) трехполюсник 6, ограничивая ток коллектора согласующего транзистора 5 и базы регулирующего транзистора 4, осуществляет ограничение тока регулирующего транзистора 4.

Во время уменьшения выходного напряжения, вызванного процессом токовой. перегрузки, вступает в работу диод

12, который создает цепь тока через неуправляемую группу вентилей 14 к среднему (нулевому) выводу 13 вторичной обмотки, чем обеспечивается ускорение срабатывания предохранителя 10 или 11 и уменьшение времени токовой перегрузки регулирующего транзистора 4. При этом трехполюсник б не подвергается изменениям выходного напряжения, что повышает стабильность

erq работы и стабилизатора 3 в целом.

Это улучшает стабильность выходного напряжения при работе на импульсную нагрузку.

При наличии напряжения сети на входе 23 блок 16 автоматического переключения режимов, замыкая контакты 17 и размыкая контакты 18, создает режим заряда аккумуляторной батареи. 2 суммарным напряжением последовательно включенных выходов блока 1 и выпрямителя 9. Таким образом, осуществляется одновременно питание потребителей через регулирующий транзистор стабилизатора и заряд аккумуляторной батареи, минуя регулирующий транзистор.

При заданном уровне напряжения аккумуляторной батареи, поступающего на вход ?4, блок 16 переводит контакты 17 и 18 в исходное состояние, осуществляя автоматический перевод аккумуляторной батареи 2 из режима заряда в режим буферной работы с блоком 1. При этом аккумуляторная

922700 батарея 2 переходит в режим непрерывного подзаряда, а потребители 21 и 22 продолжают получать питание через регулирующий транзистор 4. Этот режим является основным и наиболее продолжительным по времени. Наличие аккумуляторной батареи 2 на входе стабилизатора 3 улучшает качество выходного напряжения в установившемся и переходном процессе работы системы. 10

При пропадании напряжения сети переменного тока возможны два случаяг аккумуляторная батарея находится в режиме заряда или в режиме бу"

:ферной работы. Если аккумуляторная батарея находится в режиме заряда, то блок 16, реагируя на пропадание сигнала на входе 23, включает тиристор 19, а затем размыкает контакт 17 и замыкает контакт 18. Тиристор 19 осуществляет быстродействующее,.без перерыва питания,, подключение аккуляторной батареи 2 к входу .стабилизатора 3, а контакты 17 и 18 соответственно выключают выпрямитель 9 и тиристор 19. Повышенное напряжение находившейся в заряде аккумуляторной батареи ограничивается регулирующим транзистором 4 на заданном уровне стабилизации выходного напряжения.

Если аккумуляторная батарея находится30 в режиме буферной работы, то она переходит в режим заряда без дополни- . тельной коммутации. Напряжение на нагрузках 21 и 22 в процессе разряда снижается плавно, по мере разря- 35 да аккумуляторной батареи 2.

При восстановлении напряжения сети ток в нагрузки 21 и 22 начинает поступать от трансформаторно-выпрямительного блока 1, а появление сиг- 40 нала на входе 23 приводит к включению режима заряда аккумуляторной батареи, как было описано, с последующим. автоматическим переходом в режим буферной работы. 45

Формула изобретения

Система резервированного электро- 0 питания постоянным током, содержащая управляемый трансформаторно-выпрямительный блок, выход которого подключен к входу стабилизатора напряжения, состоящего из регулирующего и согласующего транзисторов, токоограничивающего трехполюсника коллекторного питания согласующего тран- ° зистора и измерительно-усилительного блока, подключенного к выходу стабилизатора, аккумуляторную батарею, вольтодобавочный зарядный выпрямитель и выходные предохранители в цепи регулирующего транзистора стабилизатора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и повышения стабильности и надежности работы системы, выход вольтодобавочного зарядного выпрямителя включен между первым полюсом аккумуляторной батареи и точкой соединения управляемой группы вентилей трансформаторно-выпрямительного блока с эмиттером регулирующего транзистора, точка соединения коллектора регулирующего транзистора и выходных предохранителей соединена через диод со средним выводом вторичной обмотки трансформаторно-выпрямительного блока, причем неуправляемая группа вентилей и второй полюс аккумуляторной батареи подключены к противоположной выходной шине системы, а токоограничивающий трехполюсник подключен между этой шиной и змиттером регулирующего транзистора, при этом в систему введен блок автоматического переключения режимов аккумуляторной батареи, первый вход которого подключен к сети переменного тока, второй вход — к аккумуляторной батарее, его первый выход состоит из замыкающих контактов, включенных последовательно с входом вольтодобавочного зарядного выпрямителя, а его второй выход состоит из параллельно .соединенных тиристоров и размыкающих контактов, подключенных. параллельно выходу вольтодобавочного зарядного выпрямителя. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 445036, кл. G 05 F, 1974.

2 Блок БПА-Д. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ХЯ

2.106.465 ТО, лист 9-13, 1976.

Составитель С.Горбачева

Редактор В.Данко Техред A.A÷ Корректор М.Пожо

3аказ 2579/62 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент"., r. Ужгород, ул. Проектная, 4