Система электропитания электронно-вычислительных машин

)4 Н 02 Н С 05 Г Н 02,7 9(069, 1/577 ТЕНИЯ ТЕЛ тво СССР/569, 1983. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ И А ВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени завод электронных вычислительных и управляющих мащин (72) А,Г. Максимов, В.И. Зозулев, И.А. Инякин и Б,К. Жарский (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Буденный А.В. и др. Транзисторный сетевой источник питания с промежуточным преобразованием частоты. - В кн.:, Современные задачи преобра 1зовательной техники. Ч.4, Киев, 1975, с. 381-388.Авторское свидетельсВ 1048462, кл. С 05 Р 1(54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к многоканальным источникам вторичного элект ропитания функциональных блокоВ электронно-вычислительных машин. В схему устр-ва введен выпрямитель 15 сервисного питания с выходным напря жением Е и узел 21 задержки, а в узел 8 включения введены дополнительные исполнительный элемент 9 и резистор 18. Это дает воэможность коммутировать не только обший провод системы, но и основной силовой провод одного из каналов (самого мощ ного) питания. 1 з. и. ф-лы, 2 ил.Х.35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вмногоканальных системах электропитания функциональных устройств элект-.ронно-вычислительных машин (ЭВМ) идругих радиоэлектронных обьектов.Цель изобретения - снижение аппаратурных затрат и повышение надежности системы,На Фиг. 1 представлена блок-схема системы электропитания ЭВМ; нафиг. 2 - электрическая схема одногоиз возможных вариантов ее реализации (И=2).Система электропитания содержит(фиг, 1) И каналов стабилизированного питания 1.1-1,И, каждый из кото-рых содержит выпрямительно-фильтрующий блок 2, одним из своих силовых выходов соединенный с управляемым стабилизатором 3 напряжения,узел 4 программируемого пуска иузел 5 защиты по току и напряжениюи соответствующие силовые выходныеклеммы 6.1, 6,2, 6.3, 6.И и однуобщую выходную клемму 7, питающиевходы всех И каналов питания 1.1-1.Иподключены к сети энергоснабжениячерез узел 8 включения, состоящийиз сетевого исполнительного 9 и управляющего 10 элемента, управляющийвход узла включения, являющийся управляющим входом и элемента 10, соединен с выходом блока 11 управленияи сигнализации системы и с клеммой 12Авария источников питания (АИП), датчик 13 .аварии сети, выходом соединенный с клеммой 14 Авария сети питания" (АСП), выпрямитель 15 сервисного питания, входом подключенный кдополнительному выводу 16 одного извыпрямительно-фильтрующих блоков 2 ик входу датчика 13 аварии сети, а выходом подключенный к питающим входамузлов 5 защиты всех каналов питания11-1,И и датчик 13 аварии сети непосредственно, а через узел 17 задержки - к питающему входу блока 11управления и сигнализации. В узел 8 включения входят также резистор 18, шунтирующий сетевой исполнительный элемент 9, и дополнительный исполнительный элемент 19, включенный между общей выходной клеммой 7 и точкой соединения вторых силовых выходов. всех И выпрямительнофильтрующих блоков 2. Система электропитания содержит также Формирователь 20 логического сигнала готовности питания, состоящий из последовательно соединенных узла 21 задержки и триггера Шмидта22; Выход Формирователя 20 сигналаготовности подключен к клемме 23"Готовность",а вход - к выходу последнего по времени появления выходного напряжения канала питания И,т.е. к клемме 6, а питающим входомформирователь подсоединен к выходувыпрямителя 15 сервисного питания,вход датчика аварии сети соединенчерез инвертор 24 с клеммой 25"Включение резервного питания (ВРП). На фиг. 2 представлена электрическая схема одного из возможных вариантов практической реализации системы электропитания функциональных устройств ЭВМ, на которой дляупрощения принято И = 2, а в качестве программ пуска каналов питанияиспользован плавный запуск соответствующих управляемых стабилизаторов напряжения.Система электропитания (Фиг.1) работает следующим образом.В первоначальный момент после подачи сетевого напряжения, когда дополнительные элементы 9 и 19 узла 8 включения находятся в разомкнутом состоянии, выпрямительно-фильтрующие блоки 2,1-2.И каналов питания1.1-1.И запитываются через резистор18. За счет этого номинальныевыходные напряжения выпрямительно-.фильтрующих блоков 2.1-2,И появляются плавно без коммутационныхпомех и бросков, обусловливаемых пус"ковыми токами заряда конденсаторови индуктивностями трансформаторов, Одновременно с этим включается в работу выпрямитель 15 сервисного питания,подключенный к дополнительному выводу .одного из выпрямительно-Фильтрующихблоков, определяемому значением напряжения Е, необходимого для управленияи сигнализации системы. С появлением сервисного напряжения Е все узлы 5.15.И защиты каналов питания 1.1-1,Иподготавливаются к работе и начинаютследить за состоянием выходных напряжений и токов нагрузки, несмотря на то, что их управляемые стабилизаторы еще не включены, Формирователь;20 сигнала готовности, который также запитан от напряжения Е, при этомОб 5 5 0 3 1274выдает потребителю (в ЭВМ) логическийсигнал неготовности системы электропитания. После задержки во времени, равном максимальному значениювремени переходных процессов включения выпрямительно-фильтрующих блоковвсех каналов питания и определяемомузлом 17 задержки, дежурное (сервис 1ное) напряжение Е появляется на питающем входе блока 11 управления и 1сигнализации системы, последний включается в работу и включает через управляющий элемент 10 узел 8 включения. Исполнительный сетевой элемент 9, замыкаясь, начинает пропускать силовой ток питания всех выпрямительно-фильтрующих блоков 2.1-2 .Н,а дополнительный исполнительный элемент 19, замыкаясь, подключает питание к всем управляемым стабилизаторам 3.1-3.И напряжения, т.е. замыкается общий провод системы. Причем засчет того, что все выпрямительнофильтрующие блоки 2 уже включены ранее (до задержки), а управляемые 25стабилизаторы 3 напряжения еще невключены (по их управляющим входам),исполнительные элементы 9 и 19 включаются без коммутационных бросковнапряжения и тока, т.е. в надежном 30 режиме, исключающем динамическиепомехи и искрение контактов.После завершения включения исполнительных элементов начинается поэтапное включение каналов питания уп-З 5 равляющими сигналами (У 1-УИ), пода-ваемыми с блока 11 управления и сигнализации на соответствующие управляемые стабилизаторы 3.1-3.И напряжения и по программам пуска (п 1-пИ), определяемым узлами 4.1-4.И программируемого пуска соответствующих каналов питания, т.е. на выходных клеммах .б.1-б.И относительно общей клеммы 7 появляются номинальные выходные напряжения Ц -Пц в заданной последовательности.Узлы 5 защиты всех каналов питания с момента появления сервисного напряжения Е постоянно следят за выходным напряжением и током нагрузки и в случае их несоответствия заданной величине выдают в блок управления и сигнализации специальный сигнал аварии (А 1-АИ), которым засвечивает , ся адрес, соответствующий неисправному каналу питания, и отключается узел 8 включения. При этом исполнительными элементами 9 и 19 разрываются силовые входные цепи питанияканалов 1.1-1,И, а за счет резистора18 узла 8 включения и за счет одногоиз выпрямительно-фильтрующих блоков2 (например, первого канала, какна фиг. 1) сервисное напряжение Епродолжает оставаться достаточнымдля поддержания засвечивания адресааварии и удержания сработанной защиты. Если же авария (по току или напряжению) происходит до или во время включения каналов питания, то за счет соответствующего сигнала(А 1-А) и блока 11 управления система электропитания не включается. Во всех случаях аварии благодаря узлу 20 на клемме .23 всегда присутствует логический сигнал неготовности питания, которым блокируется работа питаемого данной системой функционального устройства ЭВМ. При пропадании сетевого напряжения (или его уменьшении ниже допустимого предела) пропорционально изменяется и напряжение на выводе 16 выпрямитель- но-фильтрующего блока 2, срабатывает датчик 13 аварии сети и на клемме 14 появляется логический сигнал АСП, которым осуществляется соответствующее прерывание работы функционального устройства ЭВМ, а также при необходимости, например, для сохранения информации в полупроводниковой памяти, инвертируемым сигналом (на клемме 25) ВРП происходит переход на резервное питаниеЛогическим сигналом АИП (на клемме 12) осуществляется прерывание при аварии одного из каналов стабилизированного питания, при этом данный сигнал является управляющим для узла включения.Блок управления и сигнализации системы содержит (фиг.2) блокировочно-управляющие узлы 2 б и 27 по числу каналов питания (И=2), исполнительную логическую схему 28, узел 29 адресной сигнализации и узел 30 согласования порядка включения. Возможна также иная реализация блока управления и сигнализации, в том числе с использованием интегрального микропроцессора. Однако при любой реализации блока он должен выполнять в системе следующие функции; обеспечивать самовключение узла 8 включения при появлении сервисного5 127напряжения Е и его отключение приаварии; вырабатывать соответствующие сигналы управления (У 1-УИ) позаданным программам пуска (п 1-пМ)каналов стабилизированного питанияпри включении их управляемых стабилизаторов напряжения и блокировкупри аварии за счет сигналов аварии(А 1-АМ); обеспечивать согласованиедля заданного порядка включения,при котором включение очередного вовремени канала питания должно начинаться только при появлении номинального напряжения предыдущего канала, индицировать (сигнализировать)адрес аварийного канала питания иудерживать его за счет сервисногонапряжения после снятия сетевогопитания узлом включения.Изобретение дает возможность дополнительным элементом 19 коммутировать не только общий провод системы, но и основной (потенциальный)силовой провод одного из каналов(самого мощного) питания или приналичии нескольких таких дополнительных элементов - силовые провода нескольких каналов питания. Во всехслучаях включения дополнительного(дополнительных) исполнительного элемента он(они) не должен разрыватьпри отключении второй провод сервисного напряжения Е(Е ),При необходимости сервисное напряжение Е может подаваться в питаемое данной системой функциональноеустройство ЭВМ в качестве опорного,дежурного, приоритетного и т.п. на,пряжения.Предлагаемая система электропитания по отношению к прототипу более проста и требует меньших аппаратурных затрат за счет отсутствияотдельного источника сервисного питания и использования избыточностиузлов и блоков системы; имеет вышенадежность и ниже уровень коммутационных помех, так как исключены броски тока и напряжения при заряде(разряде) фильтров, и при аварии каналов питания отключаются нагрузки;расширены функциональные возможностиблагодаря наличию узлов выработкисигналов готовности питания .и вклю 4065 6 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 чения резерва. формула изобретенияВ1. Система электропитания электронно-вычислительных машин, содержащая И каналов стабилизированного пи тания с общей выходной клеммой, каждый из которых включает выпрямитель- но-фильтрующий блок, одним из силовых выходов соединенный с управляемым стабилизатором напряжения, узел программируемого пуска и узел защиты по току и напряжению, и которые соединены с выводами для подключения источника электроснабжения через узел включения, состоящий из сетевого, исполнительного и управляющего элементов, при этом управляющий вход узла включения подключен к клемме "Авария источников питания" и к выходу блока управления и сигнализации, связанному с выходными клеммами всех И каналов стабилизированного питания, с управляющими входами их стабилизаторов напряжения и с соответствующими узлами программируемого пуска и защиты, датчик аварии сети,выходом соединенный с клеммой "Авария сети питания" о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью снИ- жения апиаратурных затрат и повышения надежности, она снабжена выпрямителем сервисного питания с выходным напряжением Е и узлом задержки, а в узел включения введены дополнительные исполнительный элемент и резистор, причем вход выпрямителя сервисного питания подключен к дополнительному выводу выпрямительнофильтрующего блока, определяемому значением напряжения Е одного из каначов стабилизированного питания, и к .входу датчика аварии сети, выход выпрямителя сервисного питания соединен с питающими входами узлов защиты всех И каналов питания и Датчика аварии сети непосредственно и с питающим входом блока управления и сигнализации через узел задержки, дополнительный резистор подсоединен параллельно сетевому исполнительному элементу, а дополнительный исполнительный элемент включен между общей выходной клеммой и точкой соединения вторых силовых выходов всех И выпрямительно-фильтрующих блоков.2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена формирователем сигнала готовности питания, инвертором и клеммами "Готовность" и Включение резервного питания (ВРП) причем формирователь сигна" ла готовйости питания включен между/54 Тираж 6ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушск одпис/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 7 1 274065 8клеммой Готовность" и выходной клем- ненных триггера Шмидта и элемента мой последнего по времени включения задержки, а клемма ВРП через инверканала стабилизированного питания тор соединена с выходом датчика аваи состоит из последовательно соеди- рии сети,