Система электропитания для аппаратуры связи

Система электропитания для аппаратуры связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для электропитания аппаратуры связи. Цель изобретения - повышение надежности за счет сокращения коммутационного оборудования, а также экономичности системы. Система электропитания содержит п электропитающих модулей 1, зарядный выпрямитель 8, блок 9 аккумуляторных батарей, датчик 10, шину 12 переменного тока. Для повьшения надежности и экономичности системы в устройство введены узел сравнения 13, узел управления 14, командный узел 15, переключатель 7 фидеров и второй датчик тока 11. Цель достигается путем обеспечения контроля параметров всех основных узлов и элементов системы, их анализа, обработки по заданным алгоритмам и выработки соответствующих управляющих воздействий. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. (О сл 00 -vl С5 to О5 со

„„SU„„f 376269

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (дц 4 Н 04 М 19/00 все!"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 i ) 4162518/24-09 (22) 23.12.86 (46) 23.02.88. Бюл. Р 7 (72) М.В. Бродский, В.К. Кошелев, E.Â. Мартынов и 3.М. Славин (53) 621.395.7(088.8) (56) Электропитающее устройство

ISSH 60/2400 фирмы Fis Rars, Финляндия, 1984. (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДЛЯ АППАРАТУРЫ СВЯЗИ (57) Изобретение может быть использовано для электропитания аппаратуры связи. Цель изобретения — повышение надежности эа счет сокращения комму.тационного оборудования, а также экономичности системы. Система электропитания содержит и электропитающих модулей 1, зарядный выпрямитель Я, блок 9 аккумуляторных батарей, датчик 10, шину 12 переменного тока. Для повышения надежности и экономичности системы в устройство введены узел сравнения 13, узел управления 14, командный узел 15, переключатель 7 фидеров и второй датчик тока 1 1. Цель достигается путем обеспечения контроля параметров всех основных узлов и элементов системы, их анализа, обработки по заданным алгоритмам и выработки соответствующих управляющих воэдействий. 3 з.п. ф-лы, ил.

1376269

Изобретение может быть испсцгьзовано для электропитания аппаратуры связи, например автоматических городских и междугородных станций, с резервированием и микропроцессорной системой управления.

Цель изобретения — повышение надежности за счет сокращения коммутационного оборудования, а также эконо- 10 мичности системы.

На чертеже представлена предлагаемая система электропитания для аппаратуры связи.

Система электропитания для аппара- 15 туры связи содержит и электропитающих модулей 1, каждый из которых состоит из комбинированного выпрямителя 2, выполненного на последовательно соединенных нерегулируемом выпрямителе 20 (НУВ) 3 и конверторе-стабилизаторе (КС) 4, блока 5 коммутации, выполненного, например, на тиристоре и параллельно включенном ему контакторе, и управляемого ключа 6. Система элект 25 ропитания содержит также переключатель 7 фидеров, зарядный выпрямитель (ЗВ) 8, блок 9 аккумуляторных батарей, первый и второй датчики 10 и 11 тока, шину 12 переменного тока, узел 30

13 сравнения, узел 14 управления, командный узел 15, шину данных, шину адреоа и управляющую шину. Узел 13 сравнения содержит коммутатор 16, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 17, дешифратор 18 данных, дешифратор 19 адреса и компаратор 20.

Узел 14 управления содержит буфер

21 данных, буфер 22 адреса, блок 23 управления, оперативный запоминающий 40 блок (ОЗБ) 24, постоянный запоминающий блок (ПЗБ) 25 и таймер 26. Командный узел 15 содержит регистр 27 данных и блок 28 ключей. Система электропитания содержит также группо-45 вой командный провод 29 и групповой контрольный привод 30.

Управляющие входы. НУВ 3, КС 4, блоков 5 коммутации, управляемых клю-50 чей 6, переключателя 7 фидеров, ЗВ 8 объединены в групповой командный провод 29, который подключен к выходу командного узла 15. Контрольные выходы НУВ 3, КС,, блоков 5 коммутации, управляемых кг:ючей 6, переключателя

7 фидеров, ЗВ 8, блока 9 аккумуляторных батарей, гервого и второго датчиков 10 и 11 гка объединены в групповой контрольный провод 30, который подключен к входу узла 13 сравнения.

Шины 12 переменного тока переключателя 7 фидеров подключены к силовым входам НУВ 3 и ЗВ 8, силовой выход которого соединен с минусом блока 9 аккумуляторных батарей и силовыми входами управляемых ключей 6 и блоков

5 коммутации, силовой выход которых подключен к силовому входу КС 4 ° Плюс блока 9 аккумуляторных батарей соединен с IIBpBblM силовым выводом первого датчика 10 тока, второй силовой вывод которого соединен с плюсом ЗВ 8, "землей" и первым силовым выводом второго датчика 11 тока, второй силовой вывод которого соединен с плюсом нагрузки, минус нагрузки подключен к силовым выходам КС 4 и управляемых ключей 6.

Групповой контрольный провод 30 подключен к контрольному входу коммутатора 16, управляющий вход которого соединен с выходом дешнфратора 19 адреса, а выход - с первым входом компаратора 20, к второму входу которого подключен выход ЦЛП 17, Информационный вход-выход ЦАП 17 через внутреннюю шину данных узла 13 сравнения соединен с первым информационным входом-выходом дешифратора 18 данных.

Информационные входы-выходы блока

23 управления, ОЗБ 24, ПЗБ 25 и таймера 26 объединены и через внутреннюю шину данных узла 14 управления подключены к первому информационному входу-выходу буфера 21 данных. Управляющий выход блока 23 управления объединен внутренней управляющей шиной с управляющими входами ОЗБ 24, ПЗБ 25 и таймера 26. Лдресный выход блока 23 управления объединен внутренней шиной адреса с адресными входами ОЗБ 24, ПЗБ 25 и таймера 26 и входом буфера 22 адреса, выход которого через внешнюю шину адреса подключен к входу дешифратора 19 адреса и к адресному входу регистра 27 данных, информационные входы-выходы которого через внешнюю шину данных соединены с выходом компаратора 20 и вторыми информационными входами-выходами дешифратора 18 данных н буфера 21 данных. Выход регистра 27 данных подключен к входу блока 28 ключей, выход которого подключен к групповому командному проводу 29.

1376269! т

) г) )5

5!3 г;

ПРЕ((ЛДГДЕ.-(ЛЯ СТ.С (.Е((Л ЭЛЕКТРОПИтД-! (;.(5I РТ(ДО-(.ДЕ! СГI;.(-:<() : )(0))М«1 ((1>1(О! ()) г .;::Г(. . 1) с}00! 1<: .(!т т НЯ

Л вЂ”,(.-(IП! ((ЛПP

lT01(Il!lj (; (i, )(т:)(IТ (П Д)(If!! Л (Т;)с ; ЛГ,) <." T; T!

ОС"<((<СС 13>(5(!О! Ко T- (!i!)Оцдиц(<1- ??(>!П(5(Т(1!— (Е (!I тн",.Ит!С,(гт г Q(3:": .Л ((У(3

Т(3 П.(1(!1>3КГ. . !< !. ((Е- ::Т .С ... .. »()3— т -, 1 (;,,;(П : "! 1 ., - ;> Г т с - i г

Т f; (i;.,, (31((((<(:;С, ; 1, !, (, ТЛ<((, (

С<1(J << . (((! !(: ТТ, .,: ((тс! <->1

Ет 11 СС:;(Ер;:; 1(: 1:.-.т 3(<1) - . У

ПРТ(ЖЕ(!(151, 11! i:Т Л t(!: Т, < "1(! "П . ((<1( f,(((! 5(: <(. ::T ; 1 :;

3((»I > (! ;; .(. !:, !!(,: ; ; ". <,. !,:,)

r !

1 .П(< 0.!Р .;1."..." (. . Ц:-,,, . К П!—

<

<(1T "(5(! Q 1 тт;т " (T

<т ! !), ". I((! < : "":Т (,Г;,I;;< . .... (j

1 3(— 1(5 )(О ((ТРОли))-. и. — с т(,.1.;:..:) 1 "<(! т01(нд1> > 31(II 1(1)тс)НС!т! =: !O>< J <}КОС 1:.. (!" ЕС > Цо (;отp„.(1 ".! >1 р .-.Пение количестц0}

j ТОКД I!3ГP ..i;!i . .1 Г(т "! !(С Т(0, (<с =.1 1. 0(!<(! . (/, 3 дп!.(в

cj .iн1(0 1 !7 ц 1! .< I> 2 ) t 0!r 2! ) т-;гт) (цлетг(i л

}31>(Г(ст Г-.т 1 О}(ДЦТ(!.(НД Цт-„ ::, Р !I!((OIO ((И}(т ДЦ1) <- (-??! i) ЕЗ бу )(Е(0 22 д, рЕ<:д 01!Т. Т(г Ст)<((с!(O-, Нд

ЦТ(Е)!(1()г!(С! ((т()(У Д T ()

Щ(1!1 )3ХQi! (От ()1)ттЯТОI(Д !) . !(т ЭТT! <(-(О (ЛТ)тг;!}, 1(о; (1! „"J3, О 1 6 ц ОТ(ГО;ГЕ<ТЕ!!Нот(! ОС.(3ЦОТ)ДтЕЛТ НОСТИ )())ОТ(Л(а (ЛЕт ЦХО(ТЬ(Гц "qfIQ:;ОГQ (0!l-,!).; 11. iIО г (pn!30))3 3!1

}Г<,-ТЕPT Ti:"! !1-:0.(Т(0 П;1>ОД ТО()Л ;1(О-,((0Ттп Е. (Е!(:10 <13 С 1 (- . .<(Р:}13. !0 !((! Л !I I !1 !(0#0 оло(< 2» Il;!!!)не((lл, 0 ) ((3() 25 и -,л,т,(ерд с) (f;(

< (ЛНIЦ)т(Ti<"Г ЕДЛ(()ТСЛ Ц g:30)1 1-! "T(0<ЗЦЛ(Е—, .iI(5< Г "ге 1 !1t! ПО л 1(,:(с(((от(д . 3 ".Пт);тт3—

° с

",! (ц,l;(Т!.-:;О C 5((!(((;()() .!-I!I г-.; .." (><<1 Пf!!!iCliсл ц;(!) "5 g 1 -!, !<и-tl! j ()(3 3 fo I (ji! 10 Н (т! (г 1! г)ЛС)КС! . 3 -.!Гр"-„ I(:-<1(Л т :Е-)ЕЗ . 13П-< li)( "P "; i< 11!f.г. "< .Т ) (Г 1Т) — "ЛЕНТТЛ

F)1<()Ã.< 22;<;(ц Е!.-.с !i Ст-.-(ТС 1 2 1 -(Л T! Ij! (Х

Т!ОСT< !I 1(3 ) 1 )3<(< fj!I Е Тi(<ТТ. (

aI! -:ц(х с»от!-стст;ецнс . ((срез регистр

) Q -33!< I г! 1(С!,f,.1 I(> ((<1 (Q 1 < Т(Д(<1) )1<1 Т Р )т(т

iiQi!Р((КО, с ".;:(11::й ПТ)QIО, . ГГ< т(О КОтnPQ .-; -;.ОПЛ TCÓò НЛ,(ТТ()ЛЦ-1

, (! ;,.! ; г (! — l!."-Рт(Л 1 КР . -<- C <,(;T(!I

<3(1»СПЕ";(цЛЛ Н)(-ПО.ГЕНИС ((ЕО» О;.(И (ОГО

:1C!(!<(<(Ñ .. 1) ИИ фд 3!!!Е г(О;,(;(О!" !;1p»1((дцд)ц(Л

Е ((,! 1! ОС <<ТТ(Л 1 1<Л (P1,(ИО)3 0(Т К (<Н

ЦО Итf!!!(i ПРОЦО т О. ОТКУДД 1(0 ОПИССТ(1iQ j< Д.г(Т 00!(Т<.1 т IТ-,СТТ...-ЛЕТ т) т.,-ЗЕ:Т 1(! vti-- рд) е и я. зеl (у р епил по Л.т 0Т) Т!т (<т 3 (1()ИС Л)(1!0-.(. т(Т1,3 ) ЛН Л;(! (ЗИpJ, ет 1(0(т)) л»лтьlц 3 ет пос(т п(:Б":" . ю ип .IЕРСЗ КО; Л(;()и(с(((; ЗЕT! l 5;(О(.;у!ТЛЕ l 1:;.

ГР> ИПОЦО>1 Ii ОИ IЦII!Ь(!1 ПЦ ОЦ QU -9 и Д(1

ЛЕŠ— НД УПТ)ДЦТТЛ!3((И(3 J33:0;т ТТ(= РЕТ(Л(((т(Д1376269 теля 7 фидеров, переключая неисправный фидер на резервный.

Б случае пропадания сетевого питания в двух фидерах сигналы с обоих контрольных выходов перекл1очателя 7 фидеров поступают на групповой контрольный провод 30, откуда через узел

13 сравнения поступают в узел 14 управления, который по соответствующему алгоритму анализирует, сравнивает и обрабатывает поступившую информац«иа и формирует команды, поступающие на управляющие входы НУБ 3, которые отключают НУВ от питающей сети.

Одновременно команды поступа1от на управляющие входы блока 5 коммутации и управляемого ключа б. По этим командам в блоке 5 комкутац«111 включаются тиристор, а затем и контактор, 20 и к г;ходу I(C 4 подключается блок 9 аккумуляторных батарей, Это подключение происходит практически мгновенно (из-за наличия обходной цепи и быстродействия тиристора) и практи- 25 чески одновременно во всех модулях, и на качество выходного напряжения существенно не влияет.

По сигналам, поступаюшиы с контрольных выходов блока 9 аккумулятор- 30 ных батарей и датчика 10 тока, узлы

13-15 по заранее записанному алгорит- . му учитыва«ат амг«ер-часы, отдаваемые аккумуляторными батареями, и контролирует как общее напряжение на нпх

35 так и напряжение на отдельных элементах. 3 случае уменьшения напряжения «га батарее и снижения смкостн батарей ниже допустимого уровня выдается сигнал, поступающий Ila управляющие входы блоков 5 комг«утации и управляекьгх ключей 6 па отключение нагрузки.

При восстановлении напряжения питающей сети в одном или двух фидерах сигналы с контрольных выходов переключателя 7 фидеров поступают по групповому контрольному проводу 30 в узел 13 сравнения. После анализа и обработки по соответствующему апгоритму поступивших сигналов командныи узел 15 выдает команду на управляющие входы НУВ 3, КС 4, блоков 5 коммутации и управля1ощих ключей 6.

Эти команды во избежание боль11пгх

55 пусковых токов ступенчато включают

НУВ 3, КС 4 и подтверждают откл1очение. блока 9 аккумуляторных батарей От нагрузки, Это необходимо, чтобы избежать повышенного зарядного напряжения на нагрузке, Одновременно на управляющий вход 33 8 поступает команда на заряд блока 9 аккумуляторных батарей. По информации, посту««аюшей с контрольных вьгходов блока 9 аккумуляторных батарей и датчика 10 тока, осуществляется постоянный контроль ампер-часов получаемь!х блоком 9 аккумуляторных батарей от ЗВ 8 и напряжения элементов батареи. При достижен!1и напряжения 2 38 EI8. элемент

38 8 автоматически переходит в режим стабигпгз ацпи напряжения (этот пер еход г«редусмотрен собственной схемой ЗБ 8), Конец заряда и перевод нагlряжения

ЗБ 8 на 3, 28 на элемент определяется по информации, записанной в ОЗБ 24 и ПЗБ 25, и информации, полученной от ЗВ 0, блока 9 аккумуляторнь«х бата рей и датчика 10 тока, и вкл;ачающей следующие признаки: полная компенсация Отданньгх блоком 9 аккумуляторных батарей ампер-часов, уменьшение тока заряда до величины, близкой к току содержания, и одинаковое наг«ряжение на кажг1ок злементе батареи.

При необходимости проведения контрольных разряд-зарядов по алгоритму, заг1исанному в ОЗБ 24 и ПЗБ 25 отключается НУВ 3 от råòrr переменного тока и по алгоритму, рассмотренному в режиме разряда, нагрузка переводит" ся на питание от батарей. При этом

I1opc IrIxaIlErb1e rip«I разряде ампер-часы регистрируются и запоминаются. По окончаппи разряда, определяемому по всличине допустимоl О н; тряжения (как в г«рсдыдущем случае}, командный узел

15 включает НУВ 3. Заряд осуществляется по рассмотренному алгоритму.

Бсли во время разряда или заряда определяетсгя отставание одного или нескольких элементов батареи, командный узел 15 выдает сигнал ва внешнее устройство Неисправность и-ного !! элемента

Пр«1 неисправности одного из НУВ 3

КС 4 подключается через блок 5 коммутации и питается от ЗБ 8, работающеI o в буфере с батареей по алгорИтму, рассмотренному в описании работы систекь« при пропадании сети. При неисправности КС 4 питание нагрузки осуе ществляется автоматически по обходнои цепи через управляемый ключ 6, как и при провалах наг«ряжения, вызванных коммутацией.

1376269

Таким образом, предлагаемая система позволяет путем обеспечения контроля параметров всех основных узлов и элементов системы их анализа об9 t 5 работки по заданным алгоритмам и выработки соответствующих управляющих воздействий повысить надежность и экономичность системы при одновременном снижении трудоемкости обслуживания.

Формула изобретения

1. Система электропитания для aIIпаратуры связи, содержащая и электропитающих модулей, первые входы каждого из которых подключены к первому выводу зарядного выпрямителя, к второму выводу которого подключены пер- 2О вый вывод блока аккумуляторных батарей и вторые входы каждого из и электропитающих модулей, первые выходы которых подключены к первому выводу нагрузки, и первый датчик 25 тока, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности эа счет сокращения количества коммутационного оборудования, а также экономичности системы, введены узел сравнения, узел управления, командный узел, групповой командный провод, групповой контрольный провод, переключатель фидера, первый выход которого подключен к первым входам каждого из и электропитающих модулей, 35 второй датчик тока, к первому выводу которого подключен второй вывод нагрузки, а второй вывод вторorо датчика тока, первый вывод. первого дат- 4О чика тока, второй вывод которого подключен к второму выводу блока аккумуляторных батарей, и третий вывод зарядного выпрямителя подключены к общей шине а к первому Второму 45 третьему и четвертому управляющим входам каждого из и электропитающих модулей, управляющим входам переключателя фидеров и зарядного выпрями-. теля через групповой командный про/ 50 вод подключен выход командного узла, к адресным входам которого и к входам узла сравнения подключены первые выходы узла управления, к информационным входам -выходам которого, к информационным входам — выходам узла сравнения и командного узла подключены выходы узла сравнения, к контрольному входу которого через групповой контрольный провод подключены первый, второй, третий и четвертый контрольные выходы каждого из и электропитающих модулей, контрольные выходы переключателя фидеров, зарядного выпрямителя, блока аккумуляторных батарей, первого и второго датчиков.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, узел сравнения содержит последовательно соединенные дешифратор адреса, вход которого является входом узла сравнения, коммутатор и компаратор, к второму входу которого подключен выход цифроаналогового преобразователя, к первым информационным входам-выходам которого подключены первые информационные выходы — входы дешифратора данных, вторые информационные входы-выходы которого являются информационными входами-выходами узла сравнения, выходами которого являются выходы компаратора.

3. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что командный узел содержит последовательно соединенные регистр данных, адресные входы которого являются адресными входами командного узла, и блок ключей, выход которого является выходом командного узла, информационными входами-выходами которого являются информационные входы-выходы регистра данных.

4. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что узел управления содержит буфер данных, первые информационные входы-выходы которого являются информационными входами-выходами узла управления, вторые информационные входы-выходы буфера данных подключены к информационным выходамвходам блока управления, оперативного запоминающего блока, постоянного запоминающего блока и таймера, управляющий выход блока управления подключен к управляющим входам оперативного запоминающего блока, постоянного запоминающего блока и таймера, к адресному входу которого, к адресным входам оперативного запоминающего блока, постоянного запоминающего блока и буфера адреса, выходы которого являются выходами узла управления, подключен адресный выход блока управления.