Резервированный усилитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 2 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Н АВТОРСИО 2 66/24- .87 .,88, Б авченк ков 75.4 ( ское с кл. Н юл. Ио, Л.А.Собк 88.8)идетельство СССР 5 К 10/00, 1981. ГОСУДАРСТНЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ.В 959302,(54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электронной технике, может быть использовано при создании надежных преобразо, вателей и усилителей мощности и является усовершенствованием изобретения по а,с. к 959302. Цель изобретения повышение надежности. Резервированныи усилитель содержит усилительныеэлементы 1, балластные резисторы 2,коммутирукяцие элементы 3, логическиеэлементы 4 совпадения, датчики 5 направления тока, пороговые элементы О,нагрузку 7, первый логический селектор 8, второй логический селектор 9,управляемый источник 10 постоянногонапряжения, реверсивный счетчик 11,первый элемент И 12, второй элементИ 13, генератор 14 импульсов. Резервированный усилитель содержит Б усилительных элементов 1, из которых кнагрузке 7 подключено только заданное количество. Если в результатетемпературной нестабильности или отказов один или несколько усилительных элементов отключаются, то по сиг; налу первого логического селектора 8 запускается реверсивный счетчик 11, управляющий напряжением источника 10 .в сторону его уменьшения. От усилительного элемента 1, имеющего иэ-за разброса несколько меньшее выходное напряжение и находящегося в резерве, через датчик 5 направления. тока на,чинает протекать ток в направлении источника 10, в результате чего датчик 5 Формирует команду на подключение этого усилительного элемента.Процесс продолжается до тех пор, пока не восстановится исходное количество подключенных усилительных элементов(из числа находившихся в горячем ненагруженном резерве), Если происходит подключение лишних усилиИзобретение относится к электронной технике, может быть использованопри создании надежных преобразователей и усилителей мощности и являетсяусовершенствованием изобретения поавт.св. У 959302,Цель изобретения - порышение на"дежности усилителя,На чертеже изображена схема резер -вированного усилителя.Резервированный усилитель, содержитусилительные элементы 1, балластныерезисторы 2, коммутирующие элементы3, логические элементы 4 совпадения,датчики 5 направления тока, пороговыеэлементы бнагрузку 7, первый 8 ивторой 9 логические селекторы, управляемый источник 10 постоянногонапряжения, оеверсивный счетчик 11,первый 12 и второй 13 элементы И игенератор 14 импульсов.Резервированный усилитель работаетследующим образом.Вследствие некоторого разбросахарактеристик усилительных элементов1 их выходные напряжения отличаютсяна. небольшую величину. Поскольку выходы всех усилительных элементов 1подключены к соответствующим датчикам 5 направления тока, а последниеопределяют направление тока по отношению к опорному .напряжению управляетельных элементов, то реверсивный счетчик 11 запускается в обратную . сторону, напряжение источника 10 повышается, у части датчиков 5 направления тока логические единицы на выходе снимаются, что приводит к отключению усилительных элементов 1 с меньшими, чем у других величинами выходных сигналов, при этом также восстанавливается исходное количество подключенных усилительных элементов 1. Таким образом, в резервированном усилителе всегда используется только заданное количество усилительных элементов, при этом, если нет отказов, все остальные находятся в не- нагруженном резерве, что повышает их надежность. 1 ил,мого источника 10, то дискретный выходной сигнал датчика 5 зависит отсоотношения выходного напряжения усилительного элемента 1 и источника 10.При превышении выходного напряженияусилительного элемента 1 над опорнымнапряжением источника 10 датчик 5 направления тока Формирует на своемвыходе логическую единицу. Такой 10 сигнал поступает с порогового элемента 6 при исправности входной цепиусилительного элемента, Если логический элемент 4 совпадения получает дваодинаковых сигнала в виде логическихединиц то обеспечивает замкнутое состояние коммутирующего элемента 3,т.е. работу соответствующего усилительного .элемента 1 на нагрузку 7.В случае, когда напряжение на выходеусилительного элемента 1 уменьшаетсяниже уровня опорного напряжения источника .10, т,е. он становится нагрузкой для других усилительных элементов, датчик 5 направления токаформирует на выходе сигнал логического нуля, по которому элемент 4 совпадения отключает соответствующий коммутирующий элемент 3. Такое в : отключение производится при отказахвходных цепей (по сигналу пороговогоэлемента б). Если в результате влияния температурных или других факто(7,И-М+1) Входы реверсивного счетчика 11: вычитаюПоследовательностьсчетных импульсов О О О О сумми- рующие ров выходное напряжение иа холостом ходу одного из отключенных усилительных элементов 1 превышает зна ение напряжения ца входе источника 10, то в результате изменения состояния соответствующего датчика 5 происходит срабатывание соответствующего логического элемента совпадения 4 и подключение соответствующего усилительного блока к нагрузке 7. Таким образом, подключение и отключение усилительных элементов в нагрузке происходит как и в известном усилителе, 15Резервированный усилитель содержит И идентичных каналов с усилительными элементами 1, М из которых назначаются резервными, поэтому Я - М параллельно работающих усилительных элементов 1 обеспечивают номинальную мощность в нагрузке 7.Состояние, при котором к нагрузке подключены И - М усилительных блоков, считают исходным нормальным рабочим 25 состоянием резервированного усилитеИз таблицы видно, что при и=И-М значения выходных функций первого и второго логических селекторов 8 и 9 равны нулю, импульсы с генератора 14 не поступают через элементы И 12 и 13 ни на один из входом реверсивного счетчика 11, его состояние не изменяется, Это соответствует исходному нормальному рабочему состоянию резервированного усилителя,Если в результате изменения параметров или по причине выхода из строя ля. В нормальном рабочем состоянии резервцротзанцота усилителя ца входах логических сечекторов 8 и 9 присутствуют И - М вхолцых сигналов, равных единице (остальные равны нулю),Х 1 огические селекторы выполняют функцию выбора заданного количества входных сигналов и превышения цад этим количеством, Пусть Г ( Х - М) выходная функция первого логического селектора 8 (с инверсным выходом); Г ( Ъ Я - М+) - выходная функция второго логического селектора 9 прямом выходом);и - количество фактическиподключенных к нагрузке 7 усилительныхэлементов 1. Тогда состояние резервированного усилителя в зависимости от числа подключенных к нагрузке 7 усилительных элементов 1 характеризуется следующей таблицей: О О О ОО О Последовательность счетных импульсов одного из усилительных элементов 1произойдет его отключение от нагрузки (и ( И-М), то значение выходнойфункции первого логического селектора 8 Е г М-М) станет равным единицеи импульсы с генератора 14 через первый логический элемент И 12 начнутпоступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 11. Поскольку управляющий вход источника 10 подключен к выходу реверсивного счетчика11, то напряжение на его выходе соот1443218 ветственно начнет уменьшаться. Когдаэто напряжение станет ниже выходногонапряжения одного из усилительныхэлементов 1 значение которого в хо 15лостом режиме максимально, то в соответствующем датчике 5 направлениетока изменится на противоположноеи произойдет подключение соответствующего усилительного элемента 1 кнагрузке 7, В случае, если произойдет отключение нескольких усилительных элементов 1, то этот процесс(поступление импульсов на вьечитающийвход реверсивного счетчика - умень 15шение напряжения на выходе управляеМОГО источника 10 пОстОЯннОГО напряжения - подключение одного иэ усилительных элементов 1 к нагрузке) будетпродолжаться до тех пор, пока количество подключенных к нагрузке усилительных элементов 1 опять не станетравным Я"М. При этом значение выходной функции первого логического селектора 8 Г(, К-М) станет равным нулюи резервированный усилитель вернетсяв нормальное рабочее состояние, Всли врезультате изменения параметров произойдет подключение одного или нескольких находящихся в горячем ненагруженном режиме усилительных элементов 1 к нагрузке 7, тогда (и"Б-М),то станет равным единице значенегевыходной функции второго логичес,огоселектора 9, т.е. Й(зИ-М+1)=1,симпульсы с генератора 14 через второй элемент И 13 начнут поступать насуммирующий вход реверсивного счет-чика 11, Это приведет к изменениюсостояния счетчика увеличению уровУ40ня выходного напряжения управляемогоисточника 10 и поочередному отключе-нию от нагрузки тех усилительныхэлементов 1, уровень выходного напряжения которых минимален, Этот пере-.ходной процесс закончится, когда ко 45:личество подключенных к нагрузке 7усилительных элементов 1 опять станетравным Н-М.Следовательно, вновь введенные врезервированный усилитель элементыСоставительРедактор Л.Зайцева Техред И,Дидык обеспечивают возможность производитьподключение или отключение усилительных каналов в нагрузке таким образом,чтобы при отсутствии отходов в работе находилось только заданное количество усилительных элементов 1, аостальные усилительные элементы былив состоянии горячего ненагруженногорезерва, где интенсивность отказаэлементов ниже. Таким образом, в предлагаемом усилителе исключена зависимость числа усилительных элементов, находящихся в состоянии горячего ненагруженного резерва, от случайного разброса параметров элементов, что повышает надежность резервированного усилителя и гарантировано обеспечивает заданный уровень мощности в нагрузке. формула и з о б р е т е и и я Резервированный усилитель по авт. сн. Ф 959302, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности усилителя, в него введены управляемый источник постоянного напряжения реверсивный счетчик, генератор импульсов, первый и второй логические селекторы, а также первый и второй элементы И, первые входы которых годключены соответственно к выходам первого и второго логических селекторов, а вторые входы подключены к выходу генератора импульсов, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, выходы логических элементов совпадения подключены к соответствующим входам первого и второго логических селекторов, выходы разрядов реверсивного счетчика связаны с управляющим входом управляемого источника постоянного напряжения, один из выводов которого соединен с общей шиной, а другой вывод - с вторыми, токовыми выходами датчиков направления тока.В.Иванов Корректор С Шекмар Заказ 6400/57 Тираж 832 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д 4/5