Устройство для резервированного питания нагрузки

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ пп 860213(23) ПриоритетОпубликовано 300881, Бюллетень ЙЯ 32Дата опубликования описания 300881 Н 02 3 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобрете н и й и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАННОГО ПИТАНИЯ НАГРУЗКИИзобретение относится к устройствам аварийного или резервного энергоснабжения и может быть применено в приборах охранно-пожарной сигнализации.Известна система резервированного питания, содержащая источник постоянного напряжения в виде выпрямителя с фильтром, резервный источник, блок подзаряда от сети переменного тока, стабилизатор напряжения с источником опорного напряжения и регулирующим узлом, выполненным на транзисторе, включенном между резервным источником и нагрузкой, сигналиэатор разряда блок контроля за понижением напряжения, подключенный к резервному источнику через контакты сигналиэатора разряда, причем контакты блока контроля включены параллельно регулирующему узлу стабилизатора 1 .В этой системе при снижении сетевого напряжения ниже заданного уровня происходит переключение питания на резервный источник постоянного тока, при этом величина напряжения на нагрузке сохраняется на минимальном уровне переключения, независимо от величины превышения напряжения на резервном источнике над заданным уровнем переключения. В этом случае на регулирующем узле, работающем в режиме стабилизации напряжения,рассеивается часть потребляемой от резервного источника мощности, что снижает эффективность использования резервного источника.Наиболее близким решением технической задачи к предлагаемому является устройство для питания нагрузки с кратковременным резервированием, содержащее основной источник, выполненный в виде выпрямителя с фильтром, резервный источник постоянного тока, ,15 подключенный, к отрицательному выходуосновного источника и к нагрузке, блок переключения, блок подзаряда, выход которого подключен ко второму входу блока переключения и к положи тельному выходу резервного источникапостоянного тока, узел блокировки, включенный между положительным выходом основного источника и выходом блока переключения, блок управления, первый выход которого подклюсн к отрицательному выходу резервного источника постоянного тока, а второй выход подключен к первому входу блока переключения, блок контроля напря жения основного источника, подключеи 860213ный к выходам основного источника,причем вход блока управления подключен к нагрузке и к выходу узла блокировки, а вход блока подзаряда соединен . дополнительным выходом основного источника 21,Однако устройство обеспечиваетрезервирование от конденсаторных батарей с большими отклонениями напряжений на нагрузке от номинального напрякения и не обеспечивает длительного резервирования питания нагрузки, а также индикацию снижения напряжения на нагрузке ниже заданногоуровня.указанные недостатки снижают надежность работы устройства и ограничивают его применение в приборах охранно-пожарной сигнализации.Цель изобретения - повышение надежности,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для резервированного питания нагрузки, содержащее основной источник, выполненный в видевыпрямителя с Фильтром, резервный источник постоянного тока, подключенный отрицательным выходом к отрицательному выходу основного источникаи к нагрузке, блок переключения, блокподзаряда, выход которого подключенко второму входу блока переключенияи к положительному выходу резервногоисточника постоянного тока, узелблокировки, включенный между положительным выходом основного источникаи выходом блока переключения, блокуправления, первый выход которогоподключен к отрицательному выходурезервного источника постоянного тока, а второй выход подключен к первому входу блока переключения, блокконтроля напряжения основного источника, подключенный к выходам основного источника, введены блок сравнения, источник опорного напряжения,блок первоначального включения иблок индикации, причем к первомувходу блока сравнения подключен выходблока контроля напряжения основного.источника, ко второму входу - первыйвыход источника опорного напряженияи выход блока первоначального включения, вход которого подключен к положительному выходу резервного источника постоянного тока, блок индикации включен между отрицательным выходомрезервного источника постоянного тока и вторым выходом источника опорного напряжения, первый вход которого подключен к отрицательному выходуосновного источника, а второй - квыходу узла блокировки и нагрузке,вход блока подзаряда подключен к положительному выходу основного источника, выход блока сравнения подключен х входу блока управления.На чертеже представлена блок-схема устройства резервированного пита 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 46 45 50 55 4 О ния для приборов охранно-пожарнойсигнализации.Устройство содержит основной источник 1, выполненный в виде выпрямителя с Фильтром, блок 2 контроля напряжения основного источника, блоксравнения, блок 4 управления, блок 5 подзаряда, узел б блокировки, блок 7 переключения, резервный источник 8 постоянного тока, блок 9 первоначального включения, источник 10 опорного напряжения, блок 11 индикации,нагрузку 12, Входы блока 2 контролянапряжения подключены. к выхОдамосновного источника 1, выход блока2 контроля напряжения подключен кпервому входу блока 3 сравнения,второй вход блока 3 сравнения подключен к первому выходу источника 10 опорного напряжения и к выходу блока 9 первоначального включения выход блока3 сравнения подключен ко входу блока4 управления, первый выход которого подключен к отрицательному выходу выпрямителя с Фильтром, а второй выход - к первому входу блока 7 переключения, второй вход блока 7 переключения подключен к положительномувыходу резервного источника 8, а выход - к первому входу узла б блокировки, второй вход узла б блокировки подключен к положительному выходу выпрямителя с фильтром и соединен свходом блока 5 подзаряда, выход узла 6 блокировки подключен к первому входу источника 10 опорного напряжения и к первому входу нагрузки 12, выходблока 5 подэаряда подключен к положительному выходу резервного источника8 постоянного тока и к входу блока9 первоначального включения, первый вход блока 11 индикации подключен ко второму выходу источника 10 опорного напряжения, второй вход, - к отрицательному выходу выпрямителя с фильтром, к отрицательному выходу резервного источника 8 и к второму входу нагрузки 12, второй вход источника 10 опорного напряжения подключен к отрицательному выходу выпрямителя с фильтром,После включения устройства при наличии номинального напряжения сети свыходов выпрямителя с фильтром напряжение питания прикладывается квходам блока 2 контроля напряжения ичереэ узел 6 блокировки к нагрузке12 и источнику 10 опорного напряжения, На первом выходе источника 10 опорного напряжения Формируется стабилизированное опорное напряжение,которое подается на второй вход блока 3 сравнения. Одновременно на выходе блока 2 контроля напряжения формируется постоянное напряжение, пропорциональное напряжению на выходе выпрямителя с фильтром, которое подается на первый вход блока 3 сравнения, Блок 3 сравнения производит сравне1 О5 20 25354045 го сигнала и индикацию его изменения, соответствующую снижению напряжения питания нагрузки 12 до определенного минимального значения, Блок 5 подзаряда осуществляет восстановление и поддержание номинального значения напряжения на резервном источнике 8 постоянного тока при питании нагрузки от сети. Узел б блокировки предотвращает протекание тока в блок 2 контроля напряжения при питании нагрузки 12 от резервного источника 8 постоянного тока, что обеспечивает поддержание блока 7 переключения во включенном состоянии и повышает экономичность использования резервного источника 8 постоянного тока.При включении устройства в отсутствие сетевого источника питания с выхода блока 9 первоначального включения подается на второй вход блока 50 55 ние поступающих на два его входа напряжении и вырабатывает сигнал, подаваемый на вход блока 4 управления. При величине напряжения на выходах выпрямителя с фильтром выше минимального рабочего напряжения с выхода блока 3 сравнения управляющий сигнал на вход блока 4 управления не подается, поэтому со второго выхода блока 4 управления не поступает сигнал на вход блока 7 переключения. В этом случае .блок переключения отключает резервный источник 8 постоянного тока от нагрузки. При снижении напряжения сети ниже заданного уровня напряжение на выходе блока 2 контроля напряжения уменьшается, что приводит к появлению на входе блока 4 управления управляющего сигнала. Блок 4 управления формирует сигнал, поступающий на вход блока 7 переключения. В этом случае блок 7 переключения подключает резервный источник 8 постоянного тока через узел б блокировки к нагрузке 12. Падение напряжения между вторым входом и выходом блока 7 переключения и первым входом и выходом узла б блокировки при питании нагрузки 12 от резервного источника8 постоянного тока мало, поэтому практически все напряжение резервного источника 8 постоянного тока прикладываетсяк нагрузке 12,Величина напряжения на нагрузке, при котором происходит переключение с сетевого на резервное питание, определяется параметрами блока 3 сравнения, блока 2 контроля напряжения, источника 10 опорногонапряжения и устанавливается заранеев процессе эксплуатации остается постоянной и не зависит от напряжения на резервном источнике 8 постоянного тока, На вход блока 11 индикации поступает со второго выхода источника опорного напряжейия 10 сигнал, параметры которого зависят от величины питающего напряжения, Блок 11 индикации осуществляет анализ величины это 3 сравнения напряжение, приводящее к выдаче сигнала управления с выхода блока 3 сравнения на вход блока 4 управления, а с его выхода на вход блока 7 переключения. Блок 7 переключения подключает резервный источник 8 постоянного тока через узел б блокировки к нагрузке 12 и источнику 10 опорного напряжения, с первого выхода которого напряжение подается на вход блока 3 сравнения, что обеспечивает поддержание постоянного выходного сигнала на входе блока 4 управления, а через него на входе блока 7 переключения и поддержание последнего в открытом состоянии.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность работы устройства резервированного питания и эффективность использования резервного источника постоянного тока.Формула изобретенияУстройство для резервированного питания нагрузки, содержащее основной источник, выполненный в виде выпрямителя с фильтром, резервный источник постоянного тока, подключенный отрицательным выходом к отрицательному выходу основного источника и к нагрузке, блок переключения, блок подзаряда, выход которого подключен ко второму входу блока переключения и к положительному выходу резервного источника постоянного тока, узел блокировки, включенный между положительным выходом основного источника и выходом блока переключения, блок управления, первый выход которого подключен к отрицательному выходу резервного источника постоянного тока, а второй выход подключен к первому входу блока переключения, блок контроля напряжения основного источника, подключенный к выходам основного источника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности, в него введены блок сравнения, источник опорного напряжения, блок первоначально" го включения и блок индикации, причем к первому входу блока сравнеяия подключен выход блока контроля напряжения основного источника, ко второму входу - первый выход источника опорного напряжения и выход блока первоначального включения, вход которого подключен к положительному выходу резервного источника постоянного тока, блок индикации включен между отрицательным выходом резервного источника постоянного тока и вторым выходом источника опорного напряжения, первый вход которого подключен к отрицательному выходу основного источника, а второй - к выходу узла блокировки и нагрузке, вход бло860213 Составитель Г.ДамскаяТехред И.Табакович Коррект матюх Редак Заказ Шекма 66/32 Тираж 675 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРНо делам изобретений и открытий113035; Иосква, Ж, Раушская наб., д,4/5 иал ППН "Патеит", г, Ужгород, ул. Проектная,ка подзаряда подключен к положительному выходу основного источника,выход блока сравнения подключен к входу блока управления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР9 445036, кл. Н 02 3 9/00, 1972,2. Авторское свидетельство СССР У 652652, кл. Н 02 3 9/00, 1976 (прототип),