Система бесперебойного стабилизированного питания

 

О. H. Нефедов, М. Ф. Черноус, П. Е. Кожемяченко, Л. И. Ильфирович и Ф. й. Миргаязов (72) Авторы изобретения! в." "вф к

Киевский ордена Трудового Красного ЗнамфЯи завод вычислительных и управляющих машин. "" и я (71) Заявнтель (54} СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО СТАБИЛИЗИРОВАННОГО

ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может-быть использовано: для бесперебойного электропитания

ЦВМ и радиоэлектронных комплексов.

Известна система электропитания устройства полупроводниковой памяти, содержащая три очереди включения стабилизированных преобразователей напряжения, блок управления пульт управления, блок включения 1).,а

Недостатками такой системы является отсутствие возможности обеспечения бесперебойной работы ЦВМ, низкая надежность.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система бесперебойного стабилизированного питания, содержащая сетевой фильтр и выпрямитель сетевого напряжения, атабилизированные преобразователи напряже- zo ния первой, второй и третьей очередей. включения, управляющие входы котооых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управления и защиты, а выходы - с cootветствующими выводами для подключений нагрузки и соответственно с .первым, вторым и третьим входами блока управления и защиты, пульт управления, выход которого соединен с четвертым входом блока управления и защиты, вспомогательный источник питания и датчик сети, вход которого подключен через выпрямитель к вторичной обмотке маломощного трансформатора, входом подсоединенного к входным выводам P2).

Недостатками такой системы являются невозможность резервирования основного источника питания, отсутствие узла плавного заряда входных емкостей стабилизированных преобразователей напряжения, отсутствие защиты самого блока питания при аварийных ситуациях в сети питающего напряжения.

Целью изобретения является обеспе" чение бесперебойного электроснабжения потребителей, повышение надежности.

3 94367

Эта цель достигается тем, что си.стема бесперебойного стабилизированного питания снабжена электронным фазоуправляемым ключом, узлом плавного включения, коммутатором сети, тремя разделительными диодами и автономным резервным источником питания, кбторый состоит из низковольтного источника постоянного напряжения, конвертора и узла задержки выключения, вхо- 10 дом подключенного к первому выходу датчика сети, а вы,одом к первому входу конвертора, второй вход которого подключен к управляющему выходу коммутатора, вход вспомогательного источника питания через первый разделительный диод подключен к выпрямителю вторичной обмотки маломощного трансформатора и через второй разделительный диод к низковольтному выходу кон- щ вертора, первый вход узла плавного включения подключен к второму выходу датчика сети, второй вход — к четвертому выходу блока управления и защиты, .а выход - к управляющему входу элект- 2з ронного управляемого ключа, силовые вход и выход которого подключены со,ответственно к выпрямителю сетевого напряжения и к объединенным силовым входам стабилизированных преобраэова- зо телей напряжения, причем управляющий выход вспомогательного источника питания через узел пуска соединен с выходами пульта управления, кроме того, высоковольтный выход конвертора автономного резервного источника питания через третий разделительный диод подключен к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения, кроме того, система снаб- „о жена датчиком высоковольтного напряжения, вход которого подключен к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения, а выход — ко второму входу конвертора автономного резервного источника питания и пятому входу блока управления и защиты.

На чертеже представлена блок-схема системы бесперебойного стабилизиро-50 ванного питания.

Система содержит коммутатор 1, выполненный в виде двух спаренных и электрически независимых тумблеров, сетевой фильтр 2, выпрямитель сетево- » го напряжения 3 и электронный фазоуп" равляемый ключ 4, выход которого соединен с объединенными силовыми входа8 ф ми стабилизированных преобразователей напряжения 5-7 соответственно первой, второй и третьей очередей включения, выходы стабилизированных преобразователей напряжения 5-7 подключены к выводам нагрузки 8 и соответственно к первому, второму и третьему входам блока управления и защиты 9, четвертый вход которого соединен с выходом пульта управления 10 и через узел пуска

11 — с управляющим выходом вспомогательного источника питания 12, кото-. рый подключен к напряжению сети через трансформатор 13, выпрямитель 14 и первый разделительный диод 15.

Для бесперебойного электроснабжения ЦВИ система содержит датчик сети

16 и автономный резервный источник

17, состоящий из низковольтного источника постоянного напряжения, например аккумуляторной батареи 18, высокочастотного конвертора с независимым возбуждением 1Ч, узла задержки выключения 20, ко входу которого подключен первый выход датчика сети

16. Вход датчика сети 16 подключен непосредственно к выпрямителю 14 и отделен от входной емкости вспомогательного источника питания 12 первым разделительным диодом 15, первый управляющий выход коммутатора 1 под-, ключен к первому управляющему входу конвертора 19. В систему также входит датчик высоковольтного напряжения

21, входом подключенный к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей Напряжения 5-7, а выходом - ко второму управляющему входу конвертора 19 и к пятому входу блока управления и защиты 9. Автономный резервный источник питания 17 обеспечивает выдачу низковольтного напряжения через второй разделительный диод 22 на вход вспомогательного источника питания 12 и высоковольтного напряжения через третий разделительный диод 23 на объединенные силовые входы стабилизированных преобразователей напряжения 5-7. Управление электронным фаэоуправляемым ключом 4 осуществляется узлом плавного включения 24, первый вход которого соединен со вторым выходом датчика сети 16, а второй - с четвертым выходом блока управления и защиты 9, а первый, второй и третий выходы последнего соединены с управляющими входами стабилизированных преобразователей напряжения 5-7. 1

943678

Напряжение подается на систему замыканием коммутатора 1. При этом напряжение сети через сетевой фильтр

2 и выпрямитель сетевого напряжения поступает на силовой вход электронного фазоуправляемого ключа 4, вспомогательный источник питания 12 и датчик сети 16. Блок управления и защиты 9 начинает выдавать на второй вход узла плавного включения 24 сиг- 10

-нал разрешения включения. Напряже ние на выходе электронного фазоуправляемого ключа 4, плавно увеличиваясь, обеспечивает медленный заряд входных емкостей стабилизированных преобразователей напряжения 5-7 и следовательно, отсутствие значительных пусковых токов. При достижении необходимого уровня напряжения на входных емкостях стабилизированных преобразо- 2о вателей напряжения. 5-7 срабатывает датчик высоковольтного напряжения 21 и выдает в блок управления и защиты

9 сигнал разрешения включения системы. 25

Включение системы осуществляется узлом пуска 11 через блок управления и защиты 9, который через определенные интервалы времени выдает сигналы на поочередное включение стабилизиро- зо ванных преобразователей напряжения

5-7 соответственно первой, второй и третьей очередей включения, причем сигнал на включение последующего преобразователя выдается только после З5 включения предыдущего. Запланированное отключение системы возможно двумя способами: с пульта управления 10 и снятием сетевого напряжения на входе системы путем отключения коммутатора в

1. В первом случае блок управления и защиты 9 формирует сигналы поочередного выключения стабилизированных преобразователей напряжения 5-7, а во втором — процесс поочередного выключения идет за счет энергии, накопленной во входных конденсаторах стабилизированных преобразователей напряжения.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить бесперебойное электроснабжение ЦВИ и надежную, устойчивую работу системы питания. За счет того, что обеспечивается бесперебойное электроснабжение ЦВМ, отпадает необходимость в затратах машинного времени на программное резервирование, в ре56

Если в процессе работы системы произошло изменение выходного напря- . жения какого-либо стабилизированного преобразователя напряжения за установленные верхний или нижний пределы .55 контролирования, то блок управления и защиты 9 производит поочередное выключение стабилизированных преобразователей напряжения 5-7, после чего выдает сигнал через узел плавного включения 24 на быстрое выключение электронного фазоуправляемого ключа

4. Одновременно в блоке управления и защиты 9 осуществляется индикация номера стабилизированного преобразователя, в котором произошла авария.

Если в процессе работы системы напряжение сети пропало или стало ниже определенного значения, датчик сети l6 через первый выход мгновенно выдает сигнал на включение конвертора

19 через узел задержки выключения 20, а через второй — выключает электронный фазоуправляемый ключ 4 через узел плавного включения 24. Высоковольтное, напряжение с выхода конвертора 19 через разделительный диод 23 обеспечивает непрерывную работу стабилизированных преобразователей напряжения

5-7, а низковольтное - через диод 22 работу вспомогательного источника питания. При восстановлении напряжения сети до необходимого уровня датчик сети 16 выдает сигнал на включение электронного фазоуправляемого ключа

4 через узел плавного включения 24 и снимает сигнал включения резервного источника питания 17. Но узел задержки выключения 20 продолжает выдавать сигнал включения конвертора 19 еще некоторое время, необходимое для плавного нарастания напряжения на выходе электронного фазоуправляемого ключа

4. Таким образом, провалы и всплески напряжения на вь ходе стабилизированных преобразователей напряжения практически отсутствуют. Диоды 22 и 23 обеспечивают устойчивую работу системы. Для исключения возможности включения резервного источника питания 17 при отключенной системе или, если напряжение на входных конденсаторах стабилизированных преобразова" телей напряжения отсутствует, конвертор 19 блокируется сигналами запрета: один - с управляющего выхода коммутатора 1, другой - с выхода датчика высоковольтного напряжения 21.

943678

8 зультате чего создается значительный зкономический эффект. формула изобретения

1. Система бесперебойного стабилизированного питания, содержащая сетевой фильтр и выпрямитель сетевого напряжения, стабилизированные пре- 10 образователи напрякения первой, вто- . рой и третьей очередей включения, управлякнцие входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управления и И защиты, а выходы - с соответствующими выводами для подключения нагрузки и соответственно с первым, вторым и третьими входамй блока управления и защиты, пульт управления, выход кото- ур рого соединен с четвертым входом блока управления и защиты, вспомогательный источник питания и датчик сети, вход которого подключен через выпрямитель ко вторичной обмотке маломощ- 2з .ного трансформатора, входом подсоединенного к входным выводам, о т л и u а ю щ а я с я тем, что, с целью бесперебойного электроснабжения потребителей, повышения надежности, си- зв стема снабжена электронным фаэоуправляемым ключом, узлом плавного включения, КоНМУТВТороМ сети, тремя разделительными диодами, и автономным резервным источником питания, который состоит из низковольтного источника.. постоянного напряжения, конвертора и узла задержки выключения, вход которого подключен к первому выходу датчика сети, а выход - к первому > входу конвертора, второй вход которого подключен к управляющему выходу коммутатора, вход вспомогательного источника питания через первый разде1 лительный диод подключен к выпрямителю вторичной обмотки маломощного трансформатора и через второй разделительный диод к низковольтному выходу конвертора, первый вход узла плавного включения подключен к второму выходу датчика сети, второй вход - к четвертому выходу блока управления и защиты, а выход - к управляющему входу электронного фаэоуправляемого ключа, силовые вход и выход которого подключены соответственно к выпрямителю сетевого напряжения и к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения, причем управляющий выход вспомогательного источника питания через узел пуска соединен с выходом пульта управления, кроме того, высоковольтный выход конвертора резервного источника питания через третий разделительный диод подключен к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения.

2. Система по и, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена датчиком высоковольтного напряжения, вход которого подключен к объединенным силовым входам стабилизированных преобразователей напряжения, а выходко второму входу конвертора автономного резервного источника питания и пятому входу блока управления и защиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. СЭП 6Пт - 38 Техническое. описание и инструкция по эксплуатации д82.087.083 Т0. 1978. Северодонецк, НИИУВИ.

2. СЭП ОЗУ П64К Техническое описание и инструкция по эксплуатации

ЩИ2.087.010. ТО 1978, Зеленоград, НИИТТ.

943678

2288

Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5107/54

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с

Составитель С. Горбачева

Редактор Л. Повхан Техред A. 6абйнец Корректор Г. Решетник