Устройство для резервирования источников электропитания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 09) 01) зШ Н 02 3 9/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУрц,ы.; Р Т 5 р(1(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 402988, кл. Н 02 3 9/06, 1973.2, Авторское свидетельство СССР У 584390, кл. Н 02 3 9/06, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащее основные источники питания, резервный источник питания и электромагнитные реле по числу основных источников питания, через размыкающие контакты которых к нагрузкам подключены основные источники питания, а через замыкающие контакты - резервный источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет использования его при любых видах неисправностей основных источников питания, внего введены ограничители напряже"ния, количество которых равно удвоенному числу основных источниковпитания, а также по числу основныхисточников питания - логическиесхемы И, компараторы и логическиесхемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при .этомвыход резервного источника питанияподключен к одному из входов каждого компаратора и через ограничители напряжения - к одному из входовкаждой логической схемы И, с другимвходом каждой из которых через ограничитель напряжения соединен выходосновного источника питания, подклю-ченный также к другому входу компаратора, при этом выходы логическихсхем И и выходы компараторов соединены с входами логических схем ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к выходу каждой из ко- сторых подключена обмотка электромагнитного реле..Известно устройство для автомати-ЗО ческого ввода резерва источников электропитания, содержащее блок переключения на электромагнитном реле, установленном в цепи каждого источника питания, блок автоматической установки напряжения на выходе резервного источника, блок контроля наличия напряжения на выходе основного источника, блокирующий элемент, дополнительные электромагнитные реле и схему управления в составе блока переключения, при этом первый и второй входы схемы управления подсоединены соответственно к катушкам электромагнитных реле, контакты оцного реле предназначены дпя отключения основного источника от нагрузки., а контакты другого - для отключения резервного источника один из выходов схемы управления подключен к блоку автоматической установки напряжения другой объединен с аналогичными выходами других блоков переключения и соединен с входом блокирующего элемента одни входы которо 55 го соединены с первыми входами схем управления, а другие - с блоками контропя наличия напряжения, Функционапьные возможности известного уст 1 1098068Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питанияответственных потребителей,Известно устройство для резервирования источников электропитания,содержащее логические блоки ИЛИи электромагнитные реле по числуосновных источников питания, черезнормально разомкнутые контакты каждого реле к нагрузкам подключены 10основные источники питания, а черезнормально замкнутые контакты этихреле - резервный источник, обмотки реле соединены с выходами логических блоков ИЛИ,причем один из 15входов каждого блока подключен квыходу основного источника, а остальные входы этих блоков черездругой нормально замкнутый контактсоответствующего реле подключен квыходу резервного источника 11,Недостатками данного устройстваявляется невозможность его использования, если основные источникипитания имеют различные выходные 25напряжения, а также в тех случаях,когда при выходе из строя основногоисточника питания напряжение на его ройства расширены за счет применения его при использовании основных источников питания с различными выходными напряжениями 2 1Однако указанное устройство также невозможно использовать в тех слу чаях, когда при выходе из строя основного источника питания напряжение на выходе этого источника питания повьщается.Целью изобретения является расширение области применения устрой" ства за счет использования его при любых видах неисправностей основных источников питания.Для достижения поставленной цели в устройство для резервирования источников электропитания, содержащее основные источники питания, резервньй источник питания и электромагнитные реле по числу основных источников питания, через размыкающие контакты которых к нагрузкам подключены основные источники питания, а через замьпсающие кон- такты - резервньй источник питания, введены ограничители напряжения, число которых равно удвоенному числу основных источников питания, а также по числу основных источников питания - логические схемы И, компараторы и логические схемы ИСКЛЮЧЮОЩЕЕ ИЛИ, при этом выход резервного источника питания подключен к одному из входов каждого компаратора и через ограничители напряжения - к одному из входов каждой логической схемы И, с другим входом каждой из которых через ограничитель напряжения соединен выход основного источника питания, подключенный также к другому входу комларатора,. при этом выходы логических схем И и выходы компараторов соединены с входами логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к выходу каждой из которых подключена обмотка электромагнитного реле.На чертеже приведена структурная схема устройства для резервирования источников электропитания.Устройство содержит основные источники питания 1-3, резервный источник питания 4, ограничители напряжения 5-10, логические схемы И 11- 13, компараторы 14-1 б, схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19, реле 20-22 с размьпсающими контактами 23-25 и замыкающими контактами 2 б.15 Количество основных источниковпитания в общем случае может бытьлюбым, В данном случае приведен вариант исполнения, устройства с тремяосновными источниками питания 1-3, 5Выход основных источников питания1"3 подключен к одному из входовкомпаратора 14-16 соответственно,вторые входы которых подключенык выходу резервного источника питания 4, Выход резервного источникапитания соединен также через ограни"чители напряжения 5,7 и 9 с одним извходов логических схем И 11-13, квторому входу которых подключенычерез ограничители напряжения 68 и10 выходы основных источников питания 1-3 соответственно.Выходы схемы И 11 и кампаратара14 подключены к входам схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17. Выходы схемы И 12и компаратора 15, а также схемы И 13и компаратора 16 соединены соответственно с входами схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 и 19.,25К выходам двухвходовых схемИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19 подключеныобмотки реле 20-22, через размыкающие контакты 23-25 которых с нагрузками 29-31 соединен выход резервного источника питания 4, а через замыкающие контакты 26-28 этих релек тем же нагрузкам подключены соответственно выходы основных источников питания 1-. 35Питание схем И 11-13,компараторов14-16, схем ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19осуществляется от источника постоянного напряжения (не показан), Вчастном случае питание этих саставных 40частей устройства может осуществляться от резервного источника питания 4.Предлагаемое устройство работаетследующим образом. 45При нормальной работе основныхисточников питания 1-3 на их выходеимеется номинальное напряжение, которое подается на один из входов компараторав 14-16 соответственно, а 50также через ограничители напряжения - на один из входов схем И 11-13.На другой вход кампараторов 14-16 подается выходное напряжение резервного источника питания 4, которое устанавливается равным выходному напряжению основных источников питания.Компараторы 14-16 имеют на выходе напряжение логического нуля, если напряжение на их входе, связанном с резервным источникам питания 4, равна или больше напряжения входа кампаратора, связанного с основным источникам питания. Поэтому при минимальном напряжении основных источ" ников питания при их нормальной ра" боте на выходе всех компараторов имеются логические нули.Выход резервного источника питания 4 через ограничители напряжения 5,7 и 9 связан с вторыми входами схем И 11-13. С помощью ограничителей напряжения 5-10 выходные напряжения основных и резервного источников питания ограничиваются да уровня напряжения логической единицы схем И 11-13. Ограничители напряжения могут быть построены по различной структурной схеме. В частности в качестве ограничителей напряжения могут использоваться параметрические 5стабилизаторы напряжения (показано). Таким образом на обоих входах логических схем И 11-13 имеются при нормальной работе основных источников питания напряжения логических единиц, Следовательно, и на выходе схем И также имеются логическиеединицы.Логическая единица с выходов схем И 11-13 подается на один из входов схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17-19, на второй вход которых подаются логические нули с выходов компаратаров 14-16. Вследствие этого на выходе схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ при нормальной работе основных источников питания имеется логическая единица. Эта обеспечивает подключение к нагрузкам через замыкающие контакты 26-28 реле 20-22 выходов основных источников питания 1-3 соответственно и отключение нагрузок контактами 23-25 от выхода резервного источника питания 4.При выходе из строя одного из основных источников питания егавыходное напряжение может при этом как уменьшиться, практически до нуля, так и увеличиться.Если напряжение на выходе основного источника питания, например источника питания 1, уменьшится, то на входе схемы И 11, связанном через ограничитель напряжения 6 с выходом этого источника питания,1 О 98 Обв 25 ИПИ Закщ 4218 43 Ти аж б 14 По писное вал ППППатент , г, Ужгород, ул.Проект напряжение уменьшится до напряжения логического нуля, Поэтому на выходе схемы И 11 также появится напряжение логического нуля, которое поступает на один из входов схемь 1 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17. А так как на другом входе этой схемы, связанном с выходом компаратора 14, по"прежнему имеется напряжение логического нуля, то и на выходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ также появляется нЛ- пряжение логического нуляВследст; вие этого реле 20 выключается,соединяя при этом через размыкающие контакты 23 нагрузку 29 с выходом резервного источника питания и отключая ее от выхода вышедшего из строя основного источника питания 1 контактами 26 этого же реле.Если при выходе из строя основного источника питания 1 напряжение на его выходе поднимается, то при этом срабатывает компаратор 11, и на его выходе появляется уровень напряжения логической единицы, который подается на одиниэ входов схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17.На другом входе этой схемы остается при этом напряжение логическойединицы, поступающее с выхода схемы И 11, так как на обоих входахэтой схемь 1 имеются напряжениялогических единиц. Вследствие этого напряжение на выходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ становится равнымлогическому нулю и нагрузка 29 также переключается на питание отрезервного источника питания 4 вместо питания от основного источникапитания 1, который при этом отключается.Таким образом обеспечиваетсяработоспособность устройства прилюбых видах неисправностей основныхисточников питания устройства, чтоповышает надежность работы устройства и расширяет область его применения.