Система электропитания

688903 Сева Ссввтсквс Сарллнстнческих Ресаублнн(45) Дата опубликования описания 02.10.79(51) М.Кл 2 С 05 Г 1/58 ФЬсударственный квинтет СССР ав делам изобретений н сткрытнй(71) Заявитель 154) СИ СТЕМА ЭЛ ЕКТРОП И ТАН И Я,Изобретение относится к области электрорадиотехники, а,именно к источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники, 5Известны устройства защиты системы источников питания, содержащие регулирующий элемент, датчик сигнала,и исполнительный орган.Наиболее близким техническим решени ем к изобретению является система электропитания, содержащая, по меньшей мере, два вторичных источника питания постоянного, напряжения с защитой, каждый из которых состоит из включенного последовательно в выходную шину регулирующего элемента, блока сравнения, выходом соединенного с управляющим входом регулирующего элемента и общей шиной, датчика выходного параметра и,развязывающего дно да.Недостатком прототипа является возможность срабатывания защиты в одном из источников питания, что приводит к его выключению, в то время как другие источ ники питания могут продолжать работать; отсутствие одного из питающих напряжений аппар атуры, к которой подключено несколько источников литания, может вызвать ее неисправность., 30 Целью, изобретения является расширс ние функциональных возможностей и обес. печение автономной или групповой защиты вторичных источников питания постоянного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в системе электропитания параллельно каж. дому из датчиков выходного лараметрз подключены соответствующие после. довательно соединенные резистор и светодиод дополнительно введенной оптронной пары, причем тиристор указанной оптрон. ной пары через развязывающий диод включен между управляющим входом соответствующего регулирующего элемента и оо. щей шиной, общие, шины, а также точк; соединения соответствующих развязываю. щего диода и тиристора оптронной парь. всех вторичных источников литания объе динены, образуя шину обмена илформаци ей о защите.,На фиг. 1 представлена схема системы электропитания с защитой от перегрузок по току; на фиг. 2 - схема системы электропитания с защитой от перенапряжения; на фиг. 3 - схема системы электропитания с гальванической развязкой вторичных источников питания между собой по выходным выводам.Система электропипания содержит вторичные источники питания 1, 1 Р, регулирующий элемент 2, блок сравненич 8, датчик сигнала 4, оптронную пару 5, развязывающий диод б, резистор 7,и светодиод 8 оптронной пары 5, тиристор 9 оптронной пары 5, тиристор 10 и светодиод 11 оптронной лары 12, резистор 18.Устройство на фиг. 1 работает следующим образом.В нормальном режиме работы в каждом ,источнике питания тиристор 9 оптронной пары 5 выключен и устройство защиты не влияет на работу стабилизатора, так как ток с выхода блока сравнения 8 поступает только на базу регулирующего элемента 2 и не проходит через развязывающий диод б. Но когда ток нагрузки одного из источников питания достигает порога срабатывания защиты, т. е. когда энергия излучения светодиода 8 оптронной пары 5 становится достаточной для включения ее тиристора, выход блока сравнения 8 через развязывавший диод б и включающийся тири- стор 9 оптронной пары 5 оказывается зашунтированным (накоротко замкнутым), Напряжение, подаваемое на базу регулирующего элемента становится близким к нулю, и, следовательно, данный, источник пипайия выключается, Если точки А А" АгА всех источников питания подключены к шине обмена информацией о защите, как показано на фиг. 1, то включающийся в одном нз,источников литания тиристор 9 оптронной пары 5 через эту шину и развязывающие диоды б одновременно шунтируют выходы схемы сравнения во всех источниках питания, и поэтому выключается не только источник пипания, подвергающийся перегрузке, но и все остальные: осуществляется групповая защита.Если групповая защита не нужна или требуется частично групповая защита (охватыва ющая часть источников питания)/то для отключения какого-либо источника питания от системы групповой защиты достаточно отключить его точку А от шины обмена информацией о защите. В этом источнике питания осуществляется только автономная защита: при перегрузке он отключается только сам,и, с другой стороны, на его работу не влияет срабатывание защиты в других, источниках питания.Устройство,на фиг. 2 осуществляеткомплексную защиту (по перегрузке,и по выходным напряжениям одновременно). В отличие от устройства,на фиг. 1, в нем вместо датчика перегрузки установлен датчик контроля напряжения) .Датчик контроля напряжения, контролирующий кроме верхнего, еще и нижний предел, обеспечивает защиту стабилизатора от перегрузки, Точность порога срабатывания по току в этом случае,ниже, чем у датчика, предназначенного специально для защиты от и регрузки, так как она определяется не только порогом срабатывания понижнему пределу напряжения, но и внутренним сопротивлением стабилизатора, однако в больш".нстве случаев в точности,нетнеобходимости. Для обеспечения, высокойточности порога срабатывания по току висточнике питания можно установить обадатчика, как было сказано выше.1 ОРабота устроиства на фиг, 2 мало чемотличается от работы устройства на фиг. 1.При отключении выходного .напряжения насветодиод 8 оптронной пары 5 через огра 15ничивающий резистор 7 подается ток, включающий тиристор 9 оптронной пары 5, Каки в выше описанном варианте устройства,этот виристор шунтирует однавременно всвоем источнике питания и во всех других,включенных в систему групповой защитычерез шину обмена информацией о защитеи развязывающие диоды б, выходы блоковсравнения З,и управления регулирующихэлементов 2, в результате чего они выключаются.25 На фиг. 3 представлен, наиболее универсальный вариант устройства, не требующийобщих точек источников питания. В немсветодиод 8 оптронной пары 5, также каки в устройстве на фиг. 2 подключен к датз 0 чику контроля напряженая.При срабатывании иристора 9 оптронной пары 5 в каком-либо источнике питания системы групповой защиты в этом,источнике питания и во всех остальных про 35 ходит ток по цепи: вход истОЧнИКа ПИтаНИЯ,к которому подключены шины питания оптронов (точки Б, Б", Б , В, В", В"), тиристор 9 оптронной пары 5, светодиоды 11 оптронных пар 12, ограничивающие резисто 40 ры 18 оптронных пар - 1 иристоры 10 оптронных пар 12,выключаотся. В результатеэтого блоки, сравнения,и управления регул)ирующиии элемечтами 8 оказываютоя зашунвированными тиристорами 10 оптрон 5 ных пар, и все источники питания выклюгл ются.Подключение источников питания к шинам питания:оптронных пар,и шине обменаинформацией о затащите не создает никаких50 гальванических зазязок между источниками питания, работающими в систем; групповой,защиты, так как все элементы цепей;тиристоры 9 оптронных пар 5, светодиоды11 оптронных пар 12 - изолированы от55остальнои части схем ,источников питаниянза счет изоляциями между тиристорами и светодиодами тиристорных оптронов.Таким образом, вариант, представленный на фиг. 3, обладает наибольшей униСО в ар сальностью,Предложенное устройство групповой защиты источииков питания (в несколькихвариантах) позволяет осуществить быстродействующую защиту источников питания65 и объекта питания как групповую, так иавтономную, как по перегрузке источников питания, так и комплексную. При этом несложно перейти от групповой защиты к автономной и наоборот, что упрощает решение задачи унификации источников питания.Быстродействие предложенного устрой. ства (во всех его вариантах) обуславливается применением оптронных тиристоров.Изобретение позволяет расширить диа пазон применения групповой защиты, так юак появляется возможность не связывать источники питания, входящие в комплекс аппаратуры, общей точкой.15Фор мула изобретения 1. Система электропитания, содержа. щая, по меньшей мере, два вторичных ис. точиика питания постоянного напряжения 20 с защитой, каждый из которых состоит из включенного, последовательно в выходную щину регулирующего элемента, блока сравнения, выходом соединенного с управляю щим входом, регулирующего элемента и об щей шиной, датчика выходного параметра, и развязывающего диода, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы путем обеспечения как автономной, так и ЗО групповойзащиты, параллельно каждому из датчиков выходного параметра подключены соответствующие последовательно соединенные резистор и светодиод оптронной пары, причем тиристор указанной оптрон З 5 ной пары через развязывающий диод включен между управляющим входом соответст вующего регулирующего элемента и общей шиной, общие шины, а также точки соедичения соответствующих развязывающего диода и тиристора оптронной пары всех вторичных источников питания объединены, образуя шину обмена информацией о защите.2. Система электропитания по п. 1, о тл ич а юща я ся тем, что в случае защиты,системы от перегрузок по току каждый из датчиков выходного параметра включен последовательно в выходную цепь соответствующего вторичного источника питания между выходом регулирующего элемента и одним из выходных выводов.3. Система электропитания по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что в случае защиты системы от перегрузок по напряжению каждый,из датчиков выходного параметра подключен параллельно выходным выводам соответствующего вторичного источника питания.4. Система электропитания по и. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью гальванической развязки вторичных источников питания, развязывающий диод каждого из вторичных, источников питания выполнен в виде второй оптронной пары, светодиод которой соединен с тиристором первой оптронной пары и чепез резистор подсоединен к входному выводу, тиристор второй оптронной, пары вклкчен между точкой соединения управля."ощего входа регулирующего элемента и общей шиной, а точка соединения светодиода второй оптронной пары и тиристора первой подключена к шине обмена информацией о защите.6889031 1псФиСоставитель В, Косырев едактор В. Девятов Техред Н. Строганова Корректор И. Симкина Заказ 858/1073 Изд,544 Тираж 1015 Подписное БПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Пате