Устройство для питания нагрузок постоянного тока

(51)5 6 1/5 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИС АВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВУ Известны устроиств постоянного тока, в кот нагрузки к источнику пит от него осуществляетс мощью ключей,Недостатком этих у то, что подключение наг ние сопровождается бро на зажимах источника особенно значительны мощности источника и ко а питания нагрузок орых подклачение ания и отключение я напрямую с постройств является узки и ее отключесками напряжения питания, которые при ограниченной торые создают поГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 522534, кл. Н 02 3 7/34, 1976.Авторское свидетельство СССРМ 679964, кл. 6 05 Р 1/56, 1979,Авторское свидетельство СССРМ 1548777, кл. С 05 Р 1/56, 1988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ п НАГРУЗОК ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичногоэлектропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышениенадежности его в работе, В предлагаемомустройстве произведено разделение и нагрузок на т групп по К(К = - ) нагрузок вокаждой, причем все нагрузки снабжены индивидуальными коммутационными ключаИзобретение относится к электротехние и может быть использовано в систематоричного электропитания. ми. Это позволяет для подключения (отключения) нагрузок без помех на питающих шинах использовать не 2 п, а всего лишь 2 щ двухконтактных групп. Общий принцип действия устройства предусматривает поочередное подключение нагрузок к основному источнику питания или отключение от него, При этом для обеспечения требуемой динамической точности стабилизации напряжения основного источника очередная нагрузка предварительно подключается к вспомогательному источнику питания, а с основным источником соединяетсяее имитатор с максимальным сопротивлением, После выравнивания токов в силовой и вспомогательной цепях вместо имитатора включается нагрузка. При отключении очередной нагрузки от основного источника вместо нее включается имитатор с сопротивлением, равным нагрузочному сопротивлению, которое перед отключением снижается до минимального. 1 ил. мехи в работе других потребителей электро- (р энергии, питающихся от этого же источника,Известно также устройство, реализующее способ питания нагрузок и содержащее два источника питания, к каждому из которых любая нагрузка подключается, либо от-. д ключается от него с помощью отдельного ключа,Одним из главных недостатков устройства является относительная сложность, состоящая в необходимости использования для подключения каждой нагрузки и ее отключения без возникновения помех на шинах источника питания двух ключей, т.е. для подключения (отключения) п нагрузок безпомех на шинах источника необходимо использовать 2 п ключей,Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является устройство для питания и нагрузок постоянного тока, со держащее основной и вспомогательный источники питания, первые полюса которых соединены с первыми выводами соответственно первого и второго регуляторов, измеритель напряжения, включенный между 10 вторыми выводами регуляторов, 2 щ контактных групп, состоящих из двух последовательно включенных замыкающих контактов и имеющих первый и второй раздельные и третий общий выводы, п силовых цепей с 15 последовательно включенными чувствительным элементом короткого замыкания и чувствительным элементом обрыва, выходы которых подключены к соответствующим входам блока управления контактными 20 группами, п вспомогательных цепей с последовательно включенными дополнительным регулятором и имитатором нагрузки, т узлов сравнения токов, входы каждого из которых соединены с соответствующими 25 силовой и вспомогательной цепями, первый выход - с соответствующим входом блока управления, а второй выход - с управляющим входом дополнительного регулятора соответствующей вспомогательной цепи, п 30 пар выводов для подключения нагрузки, Недостаток устройства в сложности, заключающейся в необходимости использовать для подключения (отключения) и нагрузок без помех на шинах источника 2 п контактных 35 групп из 4 п ключей, Наличие большого числа ключей снижает также надежность устройства в целом.Целью изобретения является упрощение и повышение надежности работы. 40Цель достигается тем, что в устройство для питания и нагрузок постоянного тока введены и ключей, причем каждые К (К = - ) ключей и каждые 1 пар выводов для и45подключения нагрузки включены попарно-последовательно между одним из выводов чувствительного элемента обрыва соответствующей силовой цепи и первыми выводами обеих контактных групп, вторые выводы 50 которых подключены к одному из выводов имитатора нагрузки соответствующей вспомогательной цепи, вторые выводы первого и второго регуляторов соединены с одним из выводов соответственно чувствительных 55 элементов короткого замыкания и дополнительных регуляторов, а вторые полюса основного и вспомогательного источников питания подклЮчены к третьим выводам соответствующих контактных групп. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит основной 1 и вспомогательный 2 источники питания, первые полюса которых соединены с первыми выводами соответственно первого 3 и второго 4 регуляторов, измеритель 5 напряжения, включенный между вторыми выводами регуляторов 3 и 4, контактные группы 6 и 7, состоящие из двух последовательно включенных замыкающих контактов 8, 9 и 10, 11 соответственно и имеющих первый и второй раздельные и третий общий выводы, силовую цепь с последовательно включенными чувствительным элементом 12 короткого замыкания и чувствительным элементом 13 обрыва, выходы которых подключены к соответствующим входам блока 14 управления контактными группами 6 и 7, вспомогательную цепь с последовательно включенными дополнительным регулятором 15 и имитатором 16 нагрузки, узел 17 сравнения токов, входы которого соединены с силовой и вспомогательной цепями, первый выход - с соответствующим входом блока 14 управления, а второй выход - с управляющим входом дополнительного регулятора 15, выводы 18 - 20 для подключения нагрузки. Устройство для питания содержит также ключи 21 - 23, которые включены попарно последовательно с выводами 18 - 20 для подключения нагрузок между одним из выводов чувствительного элемента 13 обрыва и первыми выводами обеих контактных групп 6 и 7, вторые выводы которых подключены к одному из выводов имитатора 16 нагрузки, вторые выводы первого и второго регуляторов 3 и 4 соединены соответственно с одним из выводов чувствительного элемента 12 короткого замыкания и дополнительного регулятора 15, а вторые полюса основного 1 и вспомогательного 2 источников питания подключены к третьим выводам соответствующих контактных групп 6 и 7,Предварительно все существующ е в системе и питающиеся от основного 1 источника и нагрузки разделяют на т групп нагрузок, каждой из которых соответствует своя (одна из т) силовая цепь, В каждойисиловой цепи включено 1 (1 = - ) ключей,пвключенных попарно последовательно с 1 выводами для подключения Е нагрузок, Нагрузки, подключаемые к одной из т силовых цепей подбираются так, чтобы из них в любой момент к основному источнику 1 может быть подключена только одна нагрузка,Для упрощения изображения устройства на чертеже представлены одна из в си10 15 20 25 30 35 40 50 55 ловая часть, одна из в вспомогательных цепей и три пары выводов из возможных Е пар выводов в силовой цепи,При необходимости включить очередную нагрузку, например нагрузку, подключенную к . выводам 18 по сигналу управления, поступающему по каналу 24 в блок управления 14 контактными ключами, последний коммутирует" ключи 8 и 21, подключающие нагрузку к вспомогательному источнику 2 по цепи: первый полюсисточника 2, второй регулятор 4, узел 17 сравнения, чувствительные элементы 12 и 13 короткого замыкания и обрыва соответственно, выводы для подключения нагрузки 18, ключи 8 и 21 второй полюс источника 2, По сигналу управления коммутируется также ключ 9, подключающий имитор 17 нагрузки к основному источнику 1 по цепи; первый полюс источника 1, первый регулятор 3, узел 17 сравнения, дополнительный регулятор 15, имитатор 16 нагрузок, ключ 9 второй полюс источника 1. Вследствие большой величины сопротивления дополнительного регулятора 15 ток в цепи имитатора 17 нагрузки будет первоначально равен нулю. После окончания переходного процесса на вспомогательном источнике 2 с помощью второго регулятора 4 выравнивают его напряжение с напряжением основного источника 1, О равенстве напряжений судят по показаниям измерителя 5 напряжения, При этом на вход дополнительного регулятора 15 будет поступать сигнал со второго выхода узла сравнения 17, пропорциональный разнице токов вспомогательного 2 и основного 1 источников, В результате этого ток основного источника 1 начнет плавно увеличиваться до его выравнивания с током вспомогательного источника 2. В момент достижения равенства величин указанных токов на входе дополнительного регулятора 15 осуществляется запоминание сигнала узла 17 сравнения с второго его выхода, Одновременно с первого выхода узла 17 сравнения сигнал будет воздействовать на блок 14 управления, который выработает команды на одйовременное размыкание ключей 9 и 10 и замыкание ключа 8, что означает подключение нагрузки через выводы 18 к основному истОчнику 1 без возникновения на нем возмущающих воздействий.Отключение нагрузки, подключенной к выводам 18, производится либо после выполнения ею поставленных задач, либо при возникновении в ее цепи короткого замыкания или обрыва, В первом случае отключение производится блоком 14 управления контактными группами по сигналу, поступающему по каналу 24,во втором случае отключение производится блоком 14 по сигналам чувствительных элементов 12 и 13 короткого замыкания и обрыва соответственно. По этим сигналам блок 14 управления вырабатывает команды на одновременное размыкание ключа 8 и замыкание ключа 9, чтб означает отключение отоснавногб истбчника 1 йагрузки через выводы 18 и.подключеййе кнемуимитатора 16 нагрузки, Так как сойротивление дополнительного регулятора 15 было запомнено в момент подключения нагрузки, подсоединеннбй к выводам 18,"то ее"отключение не вызовет значительных помех на шинах основного источника 1 вследствие примерного равенства сопротивлений имитатора 15 нагрузки и самой нагрузки, После переключения, ввиду отсутствия тока вспомогательного источника 2 питания через узел 17 сравнения сигнал с его выхода будет воздействовать на дополнительный регулятор 15 так, что его сопротивление будет плавно возрастать, что приведет к плавному уменьшению до нуля тока основного источника 1. Отключение имитатора 16 нагрузки послеэтого осуществляется блоком 14 управленияпо сигналу канала 24.Аналогичным образом осуществляется подключение и отключение нагрузок в любой из а силовых цепей,Предлагаемое устройство для питания позволяет также повысить надежность за счет возможности параллельной работы основного 1 и вспомогательного 2 источников на нагрузку силовой цепи. Для этого с помощью блока 14 управления замыкаются соответствующие ключи 8 и 10 контактных групп,Таким образом, для подключения (отключения)и нагрузок к основному источнику питания 1 в предлагаемом устройстве необходимо (п+ щ 4) ключей, т имитаторов нагрузок, т.е; по числу вспомогательных цепей, е - узлов сравнения Предположим, что имеется 50 нагрузок, которые можно подключить через 10 силовых цепей, Следовательно, в предлагаемом устройстве необходимо будет использовать90 ключей, 10 имитаторов нагрузок, 10 узловсравнения.Предлагаемое устройство является более простым и обладает повышенной надежностью по сравнению с известнымФормула изобретения Устройство для питания и нагрузок постоянного тока, содержащее основной и вспомогательный источники питания, первые полюса которых соединены с первыми выводами соответственно первого и второ1749889 Составитель М,АнтиповТехред М,Моргентал Корректор М,Шароши Редактор О.Хрипта Заказ 2596 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 го регуляторов, измеритель напряжения, включенный между вторыми выводами регуляторов, 2 е контактных групп, состоящйх из двух последовательно включенных замыкающих контактов и имеющих первый и второй раздельные и третий общий выводы, а силовых цепей с последовательно включенными чувствительным элементом короткого замыкания и чувствительным элементом обрыва, выходы которых подключены к соответствующим входам блока управления контактными группами, в вспомогательных цепей с последовательно включенными дополнительным регулятором и имитатором нагрузки, в узлов сравнения токов, входы каждого из которых соединены с соответствующими силовой и вспомогательной цепями, первый выход - с соответствующим входом блока управления, а второй выход - с управляющим входом дополнительного регулятора соответствующей вспомогательной цепи, и пар выводов для подключения нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения и повышения надежности в работе, в него введены и ключей, причем 5 икаждые К(К = - ) ключей и каждые К пар)выводов для подключения нагрузки включены попарно последовательно между одним из выводов чувствительного элемента обры ва соответствующей силовой цепи и первыми выводами обеих контактных групп, вторые выводы которых подключены к одному из выводов имитатора нагрузки соответствующей вспомогательной цепи, вторые 15 выводы первого и второго регуляторов соединены с одними из выводов соответственно чувствительных элементов короткого замыкания и дополнительных регуляторов, а вторые полюса основного и вспомогательного источ ников питания подключены к третьим выводам соответствующих контактных групп.