Резервированное устройство электропитания

( 9) ИЗОБРЕТЕНИ АН СССР2,СССР3.ТРОЙС устройстве питания соеиком тока и го напряжеый и основервичной, тками с перенно, Выхо 4 0 оаваий ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Сущность изобретения: вэлектропитания, блоки электродинены последовательно с датподключены к источнику рабочения. В каждом блоке - резервной трансформаторы свторичной и контрольной обмовичной и вторичной соответств Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания электрорадиоаппаратуоы повышенной надежности с защитой источника электроэнергии от перегрузки,Известно резервированное устройство, содержащее основной и резервный блоки, соединенные с источником электропитания через переключатели и схему ИЛИ, входы которой подсоединены к выходам основного и резервного блоков, выход контроля основного блока соединен с первым входом схемы И, выход которой соединен с управляющим входом переключателя питания резервного блока, выход которого связан с управляющим входом переключателя питания основного блока, и схему задержки, вход которой соединен с источником питания, а выход - с вторым входом схемы И,я)5 Н 02 3 9/06, Н 05 К 11/ 2ды контрольных обмоток соединены через выпрямители и переключатели со входами селектора, выходы которого через схемы И соединены с триггерами, управляющими ключами, шунтирующими обмотки трансформаторов, Устройство обеспечивает обнаружение перегрузок в цепях электропитания блоков, автоматический переход на резервные трансформаторы и сохраняет работоспособность при множественных дефектах до полного исчерпания резерва, Работоспособность блоков определяется по напряжениям на контрольных обмотках и току, протекающему через датчик тока. Двухступенчатая система контроля обеспечивает исправление ошибок, связанных с отказами контрольных обмоток, выпрямителей, переключателей и селектора. 1 ил,Недостатком данного устроиства является наличие гальванической связи между источником питанияи резервируемыми а блоками, что при коротких замьн.аниях в основном блока может привести к отказу источника питания и невозможности включения резервного блока (авт, св. М 392500, кл. 6 06,3 11/00, 1973),Наиболее близкой к предлагаемому многоканальное устройство электропита- СЯ ния,содержащее одноканальные блоки питания, источник опорного напряжения, питающие и контрольные обмотки, датчик тока, коммутатор, селектор, ключ, индикатор, источник напряжения питания, многоканальйый выпрямитель и источник рабочего напряжения, в котором обмотки питания соединены последовательно с источником напряжения питания и датчиком тока, выход которого соединен с входомкомпаратора, вход опорного напряжения которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с управляющим входом ключа, первый вывод которого соединен с первым выводом источника напряжения питания, а второй - .с входом питания селектора, выходы которого соединены с соответствующими входами индикатора,. а входы - с соответствующими которйх соединены с общим выводом выпрямителя, вторым выводом источника и общей шиной (авт. св. М 1471242, кл. Н,02 Н 7/04, 1989),В данном устройстве осуществляется гальваническая развязка потребителей электроэнергии с источником электропита 15 20 ния, идентифицируется потребитель с перегрузкой в цепи питания и одновременно защищается от перегрузки источник электропитания.Одйако данное устройство не обеспечи 25 вает"автоматического замещения неисправного потребителя электроэнергии и сохраняет работоспособность только до первого отказа.Цель изобретения - повышение рабо 30 тоспособности устройства при появлениимногократных отказов,На чертеже приведена функциональная схема устройства,Устройство Содержит К блоков 1 электропитания, в каждом из которых имеется основной трансформатор с первичной 2, вторичной 3 и контрольной 4 обмотками, резервный трансформатор с первичной 5 и вторичной 6 обмотками и узел 7 коммутации, И-канальный выпрямитель 8, источник .9 напряжения смещения, М переключателей 10, селектор 11 минимального сигнала, М схем И 12, элемент 13 установки исходного состояния, й триггеров 14, датчик 15 тока, компаратор 16, источник 17 опорного напряжения, источник.18 рабочего напряжения, При этом блоки электропитания соединены последовательно с датчиком тока и подключень к источнику рабочего напряжения, выходы контрольных обмоток основных трансфбрматоров соединены с одноименными входами И-канального выпрямителя, выход датчика тока подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, причем нормальнозамкнутые и нОрмальноразомкнутые контакты узлов коммутации шунтируют последовательно соедийенные первичные обмотки резервно 35 40 45 50 55 выходами выпрямителя, входы которого соединены с первыми выводами соответствующих контрольных обмоток, вторые выводы го и основного трансформаторов, выход компаратора подключен к объединенным первым входам схем И, вторые входй которых соединены с соответствующими выходами селектора, а их выходы - с единичными входами соответствующих триггеров, объединенные нулевые входы которых соединены с элементом установки исходного состояния, а их выходы - с объединенными входами управления одноименных узлов коммутации и переключателей, первые входы которых объединены и подключены к источнику напряжения смещения, вторые входы переключателей соединены с соответствующими выходами М-канальноговыпрямителя, а их выходы подключены к соответствующим входам селектора.Устройство работает следующим образом.После включения напряжения питания с помощью элемента 13 установки исходного состояния триггеры 14 переводятся в нулевое состояние, При этом переключатели 10 соединяют выходы многоканального выпрямителя 8 с соответствующими входами селектора 11, а нормальнозамкнутые контакты узла 7 коммутации шунтируют первичные обмотки 5 резервных трансформаторов блоков 1. Последовательно с датчиком 15 тока к источнику 18 рабочего напряжения подключается й первичных обмоток 2 основных трансформаторов, от выходных обмоток 3 которых могут получать электропитание й основных потребителей электроэнергии. Напряжение с каждой контрольной обмотки 4 через соответствующий выпрямитель 8 и пеоеключатель 10 поступает на один из входов селектора 11 минимального сигнала; После сравнения входных напряжений на выходе селектора, соответствующем номеру входа с минимальнымым уровнем напряжения, формируется сигнал логической единицы "1",В случае появления перегрузки в цепи электропитания одного из потребителей электроэнергии или при появлении короткого замыкания в обмотках одного из основных трансформаторов на выходе соответствующей контрольной обмотки напряжение уменьшается при одноврвменном возрастании напряжения на выходах остальных контрольных обмоток. В результате на выходе селектора 11, соответствующем номеру канала электропитания с перегрузкой, появляется сигнал "1".Наличие перегрузки в цепи источника 18 рабочего напряжения вызывает рост напряжения на выходе датчика 15 тока. При превышении его порогового уровня сраба5 10 20 25 30 35 40 45 50 тывает компаратор 16, и на обьединенные вторые входы схем И 12 поступает сигнал "1".Совпадение сигналов "1" на входах одной из схем И приводит к переводу соответствующего триггера 14 в единичное состояние. С выхода триггера сигнал поступает на входы управления одноименного переключателя 10 и узла "7 коммутации. Переключатель отключает вход селектора от выпрямителя и подключает его к источнику напряжения смещения, амплитуда напряжения которого превышает уровень напряжений с контрольных обмоток. Так как напряжение на данном входе селектора заведомо превышает все остальные уровни, то по данному входу селектор блокируется и подготавливается для сравнения сигналов на других входах.Появление сигнала на входе управления узла коммутации приводит к шунтированию первичной обмотки основного трансформатора и замещению его резервным, В этом случае потребитель электроэнергии по данному каналу может быть подключен к вторичной обмотке 6 резервного трансформатора.Отключение источника перегрузки от цепи источника 18 рабочего напряжения приводит к нормализации тока в цепи датчика 15 и переводу устройства в нормальный режим функционирования и автоматического контроля блоков электропитания с включенными основными трансформаторами,Таким образом, при перегрузке происходят автоматическое замещение блока электропитания с перегрузкой и запоминание его номера триггером.При появлении перегрузки в другом блоке по напряжениям на контрольных обмотках аналогично определяется номер неисправного блока и включается резервный трансформатор с резервным потребителем электроэнергии.Устройство сохраняет работоспособность при появлении многократных отказов до полного расхода резерва и допускает рабочее функционирование с автоматическим" контролем при наличии резервных трансформаторов,Реализация двухступенчатого алгоритма принятия решения о переходе на резерв по напряжениям на контрольных обмотках и по величине тока в цепи источника рабочего напряжения позволяет осуществить самоконтроль автоматики и исключить ложные переключения, связанные с обрывами контрольных обмоток и отказами вы-. прямителей.Формула изобретения Резервированное устройство электропитания, содержащее источник рабочего напряжения, блоки электропитания с трансформаторами, имеющими первичные, вторичные и контрольные обмотки, датчик тока, компаратор, селектор и многоканальный выпрямитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены элемент задержки, переключатели по числу каналов, к первым входам которых подключены источник напряжения, схемы И и триггеры, а в каждый блок электропитания введен резервный трансформатор с шунтированной замыкающимся ключом первичной обмоткой и размыкающийся ключ,шунтирующий первичную обмотку основного трансформатора, при этом блоки электропитания соединены последовательно с источником рабочего напряжения и датчиком тока, выход которого соединен с входом компаратора, выход которого через элемент задержки подключен к объединенным первым входам схем И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами селектора, а выходы - с единичными входами соответствующих триггеров, прямые выходы которых соединены с обьединенными входами управления ключей соответствующих блоков электропитания и входами управления одноименных переключагелей, выходы которых подключены к входам селектора, а вторые входы через многоканальный выпрямитель - к контрольным обмоткам блоков электропитания, в которых первичные обмотки .трансформаторов соединены последовательно, причем объединенные нулевые входы триггеров являются установочным входом устройства, авторичные обмотки трансформаторов - еговыходами,17 б 7615 Редактор Т.Федотов ь Производств издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 аказ 3555 ВНИИПИ Гос СоставительТехред М.Мо Тиражтвенного комитета и 113035, Москва, Ж.Кичатовентал Коррект Подписноезобретениям и открытиям при ГКНРаушская наб., 4/5