Устройство для резервированного питания

Союз Советских Социалистическиз Республик(51)М 1( 3 Н 02 д 9/06 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАННОГОПИТАНИЯ Однако в этом устройстве оба стабилизатора напряжения постояннопотребляют мощность от первичногоисточника питания, вырабатывая свойресурс. Это снижает надежность исрок службы устройства в целом.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащее источник пи" 10 тания и три параллельные цепи, каждая из которых состоит иэ стабилизатора напряжения, выход которогоподключен через схему сравнения напряжения к управляющему входу раз ьаакающего электронного ключа, вкло"ченного между выходом стабилизатора: и нагрузкой, а вход каждого стабили"затора подключен через дополнитель"ный разьыкающий электронный ключ к 20 выходу источника питания. Управляющий вход каждого из размыкающихэлектронных ключей соединен с выходом схемы сравнения напряжения параллельной цепи .12 .25 Однако это устройство недостаточно надежно, так как .неисправностьобоих стабилизаторов вызывает полный выход его из строя и. в нем послепоявления неисправности восстановле ние номинального напряжения на нак источнииспользова-,. паратуре,ебляемой мощИзобретение относится кам питания и может быть но в радиоэлектронной ап имеющей ограничение потр ностиИзвестны резервированные источники питания с использованием ключевых элементов для переключения цепи нагрузки от основного стабилизатора напряжения при выходе его из стрбя к резервному. Так, например, известно устройство, содержащее источник питания, подключенный к входу двух стабилизаторов напряжения, выход первого из которых подключен к входу первой схемы сравнения напряжения, выход второго стабилизатора подклю" чен к входу второй схемы сравнения напряжения. Выход первой схемы сравнения напряжения управляет первым ключом, отключающим цепь нагрузки от выхода первого стабилизатора напряжения при отказах его компонентов и подключающим ее к выходу второго стабилизатора напряжения. Выход второй схемы сравнения напряжения управляет вторым ключом, отключающими . цепь нагрузки от выхода второго стабилизатора напряжения при отка" эах его компонентов 1 .:большой задержкой, обусловленнойинерционностью не только электрон-,ных ключей, ,но и, в значительнойстепени, временем выхода резервного стабилизатора на режим номинального напряжения.Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение времени восстановления работоспособности при появлении неисправностей.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеепервичный источник питания и три параллельные цепи, каждая из которыхсостоит иэ стабилизатора напряжения,вход которого подключен через первый размыкающий электронный ключ кисточнику питания,выход подключенк входу схемы сравнения напряженияи через другой размыкающий электронный ключ к нагрузке, введены три,по числу параллельных, цепей, элемента И и три логическчх элемента И-НЕ. Выход каждого элемента Иподключен к управляющему входу первого размыкающего электронного ключа одной параллельной цепи, а каждый иэ двух его входов соединен с выходом схемы сравнения двух другихпараллельных цепей. Выход каждогоэлемента И-НЕ подключен к одному изтрех входов двух других элементовИ-НЕ и к управляющему входу второго размыкающего электронного ключа той из параллельных, цепей, выходсхемы сравнения которой подключен ктретьему входу этого же элементаИ-НЕ,На чертеже представлена блок-схема устройства для резервированногопитания.Предлагаемое устройство для резервированного питания содержит источник 1 питания, размЫкающие электронные ключи 2 - 7, стабилизаторы 810, схемы 11 - 13 сравнения, элементы И 14 - 16, элементы И-НЕ 17 - 19.Размыкающий электронный ключ 2 (3,4)включен между первичным источником 1питания и входом стабилизатора 8.одному иэ входов элементов И 15 и16, выход схемы 12 сравнения напряжения подключен к одному из входовэлементов И 14 и 16, выход схемы 13сравнения напряжения подключен к одному из входов элементов И 14 и 15.Выход схемы 11 (12,13) сравнениянапряжения подключен к одному извходов элемента И-НЕ 17 (18,19). Управляющий вход электронного ключа 2(3,4) соединен с выходом элемента И14 (15,16). Управляющий вход электронного ключа 5 (6,7) соединен с выходом элемента И"НЕ 17 (18,19), Выход каждого из элементов И-НЕ 1719 соединен с одним из входов двухдругих элементов И-НЕ 17 - 19,Работа устройстна резервированного питания осуществляется следующим образом,Напряжение питания от источника 1питания через размыкающие ключи 24 поступает на стабилизаторы 8 - 10.Если неличина напряжения на выходекаждого из стабилизаторов 8 - 10 ненаходится в допустимых пределах, тосхемы 11 - 13 .сравнения формируютсигнал 0.При этом на выходе каждого элемента И 14 - 16 формируется сигнал15 0 ф, а на выходе каждого элементаИ-НЕ 17 - 19 - сигнал ф 1", чтообеспечивает замкнутое состояние ключей 2 - 4 и разомкнутое ключей 57. Вследствие неидентичности харак 20 теристик элементов стабилизаторов 810 напряжения временные задержкимежду моментом поступления входногонапряжения и моментами достижениявыходными. напряжениями каждого из2 стабилизаторов требуемого уровняразличны для стабилизаторов 8 " 10.Если напряжение на выходе стабилизатора 8 раньше достигает требуемого .уровня, то на выходе схемы 110 сравнения вырабатывается сигналф 1, который поступает на нходэлемента И-НЕ 17. элемент И-НЕ 17при этом формирует на своем выходесигнал 0, который поступает науправляющий вход размыкающего электронного ключа 5. Ключ 5 при этом замыкается, подключая цепь нагрузки квыходу стабилизатора 8. Если вследза стабилизатором 8 на выходе стабилизатора 9 напряжение также достига 40 ет требуемого уровня, то на выходесхемы 12 сравнения вырабатываетсясигнал 1. Элемент И 16 при этомформирует на своем выходе сигнал1, который поступает на управ 4 ляющий вход электронного ключа 4.Ключ 4 при этом размыкается, отключая стабилизатор 10 от первичного источника питания. Таким образом, дотех пор, пока величина напряжения на0 выходе стабилизатора 8 находится ндопустимых пределах, питание нагруз-,ки осуществляется от первичного источника 1 питания через ключ 2, стабилизатор 8 и ключ 5, при этом входстабилизатора 9 подключен к первичному источнику питания за счет замкнутого состояния ключа 3, а его выход отключен от нагрузки за счетразомкнутого состояния ключа б, стабилизатор 10 напряжения обесточен эа60счет разомкнутого состояния ключа 4.В связи с тем, что под напряжением первичного источника 1 питания одновременно находятся стабилизаторы 8 и ф 9, то возникновение отказаФормула изобретения ЗО в каждом из них равновероятно (если не учитывать нагруженный режим стабилизатора 8), Рассмотрим следующие два случая:1. Напряжение на выходе стабили" затора 9 вышло за допустимые пределы. В этом случае на выходе схемы 12 сравнения и элемента И 16 вырабаты,вается сигнал Офф, что вызывает замыкание ключа 4 и подключение стабилизатора 10 к первичному источнику питания. После достижения на выходе стабилизатора 10 требуемого уровня величины напряжения на выходе схемы 13 сравнения и элемента И 15 вырабатывается сигнал ф 1, который вызывает размыкание ключа 3, тем самым происходит обесточивание вышедшего из строя стабилизатора 9. При этом нагрузка продолжает запитываться от стабилизатора 8 через замкнутый ключ 5. 2, Напряжение на выходе стабилизатора 8 вышло эа допустиьые пределы. В этом случае на выходе схемы 11 сравнения вырабатывается сигнал ф 01 ф который поступает на вход элементаИ-НЕ 17 и на вход каждого элементаИ 15 и 16. Элементы И-НЕ 17 при этомформируют на своем выходе сигналф 111 е, который поступает на управляющий вход ключа 5 и на вход двухдругих элементов И-НЕ 18 и 19, Приэтом ключ 5 размыкается, отключаяцепь нагрузки от выхода стабилизатора 8, элемент И-НЕ 18 формирует насвоем выходе сигнал 11, которыйпоступает на управляющий вход ключа б и переводит его в замкнутоесостояние, определяющее подключениецепи нагрузки к стабилизатору 9,элемент И 16 формирует на своем выходе сигнал 1 Оф, который поступа-ет на управляющий вход ключа 4 и вы"зывает его замыкание, т.е. подключение входа стабилизатора 10 к источнику 1 питания. По установлению навыходе стабилизатора 10 требуемогоуровня напряжения, схема 13 сравнения вырабатывает сигнал 1, который поступает на вход элемента И 14.Элемент И 14 формирует на своем выходе сигнал ф 1, который поступает на управляющий вход ключа 2.Ключ 2 при этом размыкается, отклочая источник 1 питания от входа неисправного стабилизатора 8. Такимобразом, на выходе устройства ре"эервированного питания имеется напряжение, обусловленное работой одного из стабилизаторов напряжения.Второй стабилизатор при этом находится под напряжением первичного источника питания, но он отключен отцепи нагрузки. Третий стабилизатор отключен как по входу, так и по выходу.Таким образом, введение дополнительной пареллельнои цепи и трех элементов И, И-НЕ позволяет повысить надежность устройства в целом, так как устройство продолжает правильно Функционировать после выхода из строя двух стабилизаторов, а также уменЬ- шить время восстановления работоспособности устройства, так как после возникновения неисправности в стаби" лиэаторе происходит переключение нагрузки на исправный стабилизатор, на ходящийся в это время под напряжени" ем первичного источника питания и имеющий на своем выходе напряжение требуемого уровня. Т.е. время восстановления, в худшем случае, определяется быстродействием схемы И-НЕ и электронного ключа. Устройство для резервированного питания, содержащее источник питания и три параллельные цепи, каждая из которых состоит иэ стабилизатора напряжения, вход которого подключен через первый размыкающий электрон" ный ключ к источнику питания, выход подключен к входу схемы сравнения напряжения и через другой размыкающий электронный ключ к нагрузке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьааения надежности устройства и,уменьшения времени восстанов-. ления работоспособности при появлении неисправностей, в него введены три, по числу параллельных цепей, элемента И и три элемента И-НЕ, выход каждого элемента И подключен куправляющему входу первого размыкаю"щего электронного ключа одной параллельной цепи, а каждый из двух еговходов соединен с выходом схемы срав 4 нения двух других параллельных цепей, выход каждого элемента И-НЕ подключен к одному из трех входов двухдругих элементов И-НЕ и к управляющему входу второго размыкающего ,50 электронного ключа той из параллельных цепей, выход схемы сравнения напряжения которой подключен к третьему входу этого же элемента И-НЕ,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3440492,кл. 317-27, 1971.2. Авторское свидетельство СССРбо по заявке 9 2552805/24-07,кл. Н 02 Ю 9/06, 1977892581 Составитель Г.ДамскаяРедактОр Т.Кугрышева Техред Т. Маточка КорректорН.Швыдка акаэ 11273/7 130 лиал ППП фПатент, г, Ужгбоол ул, Пооектн Тираж 678ИИПИ Государственного по делам изОбретений 5, Москва, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб. д 4/5