Система стабилизированного электропитания постоянным напряжением

Система стабилизированного электропитания постоянным напряжением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ,, «ii6342$3

CoIo3 Советски к

Сециаиистичееиик

Рес убпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0704.77(21) 2475293/24-07 (5!) М. Кл.

Q 05 F 1/46 с присоединением заявки %

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК621. 316. .722.1(088.8) (43) Опубликовано. 251178. Áþëëå Tåíü ¹ 43 (45) Дата опубликования описания 27.1178 (72) Автор изобретения

Ф. И. Александров (71) Заявитель

Ленинградское отделение Центрального научно-исследовательского института связи (54) СИСТЕМА СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

ПОСТОЯННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах гарантированного электропитания аппаратуры автоматики, вычислительной техники и связи.

Известны системы стабилизированного электропитания постоянным напряжением, которые обеспечивают динамическую стабилизацию напряжения на нагруз-, ке в переходных процессах (11 и N

Наиболее близким к изобретению техническим решением является система стабилизированного электропитания постоянным напряжением, содержащая основной вторичный источник постоянного напряжения, подключенный параллельно выходным выводам, датчик динамической нестабильности на конденсаторе, подключенный одной из обкладок к уп- ® равляющим входам обоих блоков динамической стабилизации, и контакт автоматического переключателя,. подключенный параллельно второму блоку динамической стабилизации (2(.

Недостатком известных систем стабилизированного электропитания является ложное срабатывание первого блока динамической стабилизации при замыкании контакта автоматического переключения нагрузки с основного вторичного источника постоянного напряжения на резервную аккумуляторную батарею в случае аварии основно о вторичного источника. Это ложное срабатывание в особо тяжелых условиях, при максимальном напряжении на аккумуляторной батарее в конце ее заряда, может принести к выходу из строя транзисторов упомянутого блока динамической стабилизации.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности системы стабилизированного электропитания при переключении нагрузки с основного вторичного источника питания на резервную аккумуляторную батарею.

Это достигается тем, что в системах стабилизированного электропитания постоянным напряжением, содержащих основной вторичный источник постоянного напряжения, подключенный параллельно выходным выводам, датчик динамической нестабильности на конденсаторе, подключенным одной иэ обкладок к управляющим входам обоих блоков динамической стабилизации, и контакт автоматического переключателя, под634253 ключенный параллельно второму блоку динамической стабилизации, введены транзисторный ключ, подключенный между управляющими входами блоков динамической стабилизации и точкой соединения этих блоков с выходным выводом, и цепочка иэ последователь, но соединенных К диодов и балластного резистора,подключенная параллельно резервной аккумуляторной батарее,причем вход транзисторного ключа подключен к точке соединения диода и бал- 10 ластного резистора, а вторая обкладка конденсатора датчика динамической нестабильности соединена с общей заземл .иной шиной системы.

На фиг. 1 дана принципиальная схема5 сис гемы стабилизированного электропитания; на фиг. 2 — графики переходного процесса при подключении к нагрузке резервной аккумуляторной батареи. 20

Основной вторичный источник питания 1 системы, например, выпрямительное устройство со сглаживающим фильтром, подсоединено непосредственно к выходным выводам системы, к которым подключается нагрузка 2. Между ныходцыми выводами включен также первый блок 3 динамической стабилизации выroäHîãî напряжения системы. Резервная аккумуляторная батарея 4 имеет один полюс, общий с нагрузкой 2, другой же ее полюс отсоелинен от нагрузки и подключается к нагрузке лишь в пе-. реходных процессах через второй блок

5 динамической стабилизации напряжения, или (в случае аварии основного

35 источника 1) через контакт 6 автоматического переключателя. Датчиком динамического изменения выходного напряжения Ун на нагрузке 2 является конденсатор 7,подключенный к запарал-4" леленным входам блоков 3 и 5 динамической стабилизации.

Новыми элементами системы стабилиэированногo электропитания являются транзисторный ключ 8, подключенный 45 параллельно входу первого блока 3 динамической стабилизации, а также цепочка 9 последовательно включенных диодов, соединненных через балластный резистор 10 с аккумуляторной батарееи5(1

4. Вход транзисторного ключа 8 соединен с точкои соединения цепочки 9 диодов с балластным резистором 10.

Принцип действия динамической стабилизации в системе стабилизированного электропитания заключается в том, что в переходных процессах системы появляется ток н датчике-конденсаторе 7 и внодятся регулируемые этим током активные сопротивления (транзисторные блоки 3 и 5 линамической стабилизации) . При повышении выходного напряжения срабатывает первый блок 3, обеспечивающий дополнительную переходную нагрузку лля основного

} òîðè÷Hoão источник» питания 1 с

) С-фильтром, а при провале выходного напряжени я срабатывает второй блок 5 динамической стабилизации, обеспечивающий дополнительный ток в нагрузку 2 от аккумуляторной батареи 4. Благодаря этому уменьшается динамическая ошибка на выходе системы, в особенности при импульсной нагрузке 2.

B случае пропадания напряжения на выходе основного вторичного источника питания 1 напряжение на нагрузке 2 поддерживается за счет срабатывания нторого блока 5 динамической стабилизации ло тех пор, пока не сработает контакт 6 автоматического переключения питания с оснонного источника питания на резервный источник. Этим обеспечи" вается беэобрывность питания нагрузки 2 в аварийных режимах системы.

Особенность этой системы электропитания заключается н том, что первый блок 3 динамической стабилизации заблокирован от ложного срабатывания при замыкании контакта 6,которое в известной системе (21 могло привести к выходу из строя этого блока. Ложное срабатывание первого блока в известной системе происходит следующим образом.

При аварии основного источника 1 (пропадание переменного тока в сети, выход из строя выпрямителя, срабатывание защиты выпрямителя и прочее) напряжение Uн на нагрузке 2 начинает уменьшаться с момента времени go (фиг. 2) .

Ток аккумуляторной батареи <н, проходящий через второй блок 5 динамической стабилизации, питает нагрузку в интеРвале вРемени 1о — t1 . В момент времени(.1 срабатывает контакт

6 автоматического переключателя, и напряжение на нагрузке 2 увеличивается скачком. Если аккумуляторная батарея

4 предельно заряжена или же находится в режиме заряда, то бросок напряжения lIH на нагрузке может достигать половины номинального значения. Этот бросок вызывает насыщение транзисторов первого блока 3 динамической стабилизации. Таким образом, в момент времени(.1 ток батареи <ь равен сумме тока нагрузки 2 и предельного тока первого блока 3 динамической стабилизации, напряжение на нагрузке 2 равно () H< . На интервале 11- t, ток первого блока динамической стабилизации начинает уменьшаться. Поскольку уменьшается при этом суммарный ток, отдаваемый батареей 4 (фиг.2, сплошные линии), то увеличивается напряжение

U <, начиная со значения U „1, так как уменычастся падение напряжения на внутреннем сопротивлении батареи

4 н н соединительной линии. Датчикконлен -атор 7 осуществляет дифференцирование этого напряжения (tc=с411к/, 3 t ), cn: äàâàÿ ток на входе первого блока 3 линамической стабилизации к о орыи переходит и з режима насыще634253 ния в линейный режим, при котором его ток снижается дс нуля. Процесс этот затягивается и длительность интервала времениt - в велика. Вместе с тем, блок 3 по условиям работы не рассчит н на длительный линейный режим при максимальном напряжении на батарееБ щ„, что может привести

5 к выходу его из строя.

С точки зрения функционирования системы ложное срабатывание блока 3 динамической стабилизации не дает какого-либо положительного эффекта, так !О как не способно снизить предельного напряжения на аккумуляторной батарее 4.

Предлагаемая система устраняет опи-15 санное срабатывание первого блока 3 следующим образом.

В нормальном режиме (при разомкнутом контакте 6) напряжение на аккумуляторной батарее 4 больше напряжения 20 на нагрузке 2 (U < 2„ ) . напряжение на цепочке 9 диодов мало и поэтому входная цепь транзисторного ключа 8 обесточена, а сам ключ заперт, не оказывая никакого влияния на работу сис- 25 темы. В случае замыкания контакта 6 ток балластного резистора 10 попадает на отрицательный полюс аккумуляторной батареи 4 через вход транзисторного ключа 8, который насыщается. Поэтому ток заряда датчика-конденсатора 7 не воздействует на вход первого блока 3 динамической стабилизации. Тем самым устраняется нежелательное срабатывание блока 3 в тяжелом режиме (пунктирные линии на фиг.2) и повышается функциональная надежность системы электропитания.

Формула изобретения

Система стабихызированного электропитания постоянным напряжением, содержащая основной втор нный источник постоянного напряжения, подключенный параллельно выходным выводам и первому блоку динамической стабилизации, резервную аккумуляторную батарею, подключенную через второй блок Гинамической стабилизации параллельно выходным выводам, датчик динамической нестабильности на конденсаторе, подключенный одной из обкладок к управляющим входам обоих блоков динамической стабилизации,и контакт автоматического переключателя, подключенный параллельно второму блоку динамической стабилизации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности,в нее введены транзисторный ключ, подключенный между управляющими входами блоков динамической стабилизации и точкой соединения этих блоков с выходным выводом,и цепочка из последовательно соединенных М диодов и балластного резистора, подключенная параллельно резервной аккумуляторной батарее, причем вход транзисторного ключа подключен к -очке соединения диода и балластного резистора, а вторая обкладка конденсатора датчика динамической нестабильности соединена с общей заземленной шиноя системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство (CCP

М -.91183, кл. H 02 4 7/34, 1974.

2. Авторское свидетельство CCCP

9 553603, кл. Q 05 Г 1/46, 1974.

634253

Фис.2

Составитель С.Ситко

Техред З,Катрич Корректор Л.Василина

-Редактор Д.Пинчук филиал ППП Патент, r.Óàãîðoä, ул.Проектная,4

Закаэ 6802/60 Тираж 991 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д.4/5