СПОСОБ ГАРАНТИЙНОГО ПИТАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

СПОСОБ ГАРАНТИЙНОГО ПИТАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ


RU (11) 2153190 (13) C2

(51) 7 G06F1/30, H04M19/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 97118451/09 
(22) Дата подачи заявки: 1997.11.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1997.11.10 
(45) Опубликовано: 2000.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Мкртчян Ж.А. Основы построения устройств электропитания ЭВМ. - М.: Радио и связь, 1990, с. 157. Шаровар Ф.И. Устройства и системы пожарной сигнализации. - М., Стройиздат, 1979, с. 118. SU 907698 A, 23.02.1982. SU 445036 A, 30.09.1974. JP 5611171 B2, 12.03.1981. EP 0385774 A2, 05.09.1990. US 4340823 A, 20.07.1982. 
(71) Заявитель(и): Колосов Валерий Алексеевич; Гаврилин Николай Иванович; Османов Исмаил Сафиулович; Замятин Анатолий Дмитриевич; Булычев Юрий Леонидович 
(72) Автор(ы): Колосов В.А.; Гаврилин Н.И.; Османов И.С.; Замятин А.Д.; Булычев Ю.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Колосов Валерий Алексеевич; Гаврилин Николай Иванович; Османов Исмаил Сафиулович; Замятин Анатолий Дмитриевич; Булычев Юрий Леонидович 
Адрес для переписки: 119517, Москва, а/я 5, Колосову В.А. 

(54) СПОСОБ ГАРАНТИЙНОГО ПИТАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использован для бесперебойного питания радиоэлектронной аппаратуры. Техническим результатом является повышение надежности работы аппаратуры. Способ заключается в том, что при отсоединении сети переменного напряжения от блока питания на него подают постоянное напряжение от резервного источника питания, причем величина постоянного напряжения устанавливается в диапазоне между минимальной и максимальной амплитудами сетевого переменного напряжения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области электротехники, а более точно к способам бесперебойного или гарантийного питания радиоэлектронной аппаратуры. Еще более точно изобретение относится к способам гарантийного питания радиоэлектронной аппаратуры, имеющей блок питания с бестрансформаторным входом переменного напряжения от сети питания.

Известны способы гарантийного питания радиоэлектронной аппаратуры. В источнике бесперебойного питания SOLA 600 (проспект фирмы АО "ЭКОНИКА-ТЕХНО") используется способ бесперебойного питания, предусматривающий выпрямление сетевого переменного напряжения, подачу выпрямленного напряжения на инвертор, преобразование в инверторе постоянного напряжения в синусоидальное напряжение и подачу его через переключатель на вход блока питания радиоэлектронной аппаратуры; одновременно в зарядном устройстве производится выпрямление сетевого переменного напряжения и подача его на аккумуляторную батарею, напряжение которой в случае пропадания сетевого переменного напряжения преобразуют в указанном выше инверторе в синусоидальное напряжение, которое подают на вход радиоэлектронной аппаратуры; в случае неисправности инвертора сетевое переменное напряжение подают непосредственно на вход радиоэлектронной аппаратуры.

Указанный способ бесперебойного питания предусматривает сначала преобразование переменного напряжения в постоянное, а затем - постоянного напряжения в переменное, что требует значительного количества аппаратуры.

Известен способ гарантийного питания (рис. 4.5 на стр. 157 в книге Ж.А. Мкртчян. Основы построения устройств электропитания ЭВМ. М.: Радио и связь, 1990. - 208 с.), предусматривающий подачу сетевого переменного напряжения через переключатель на вход радиоэлектронной аппаратуры, преобразование сетевого переменного напряжения в постоянное напряжение, заряд аккумуляторной батареи от указанного постоянного напряжения, подачу постоянного напряжения или напряжения от аккумуляторной батареи на инвертор, преобразование в инверторе постоянного напряжения в синусоидальное, подключение синусоидального напряжения к переключателю, который подключает синусоидальное напряжение ко входу радиоэлектронной аппаратуры в случае пропадания сетевого переменного напряжения или выход его параметров за допустимые пределы. Этот способ выбран в качестве прототипа.

Однако и в этом способе гарантийного питания требуется значительное количество аппаратуры для реализации способа, так как дважды производится преобразование: сначала переменного в постоянное, а затем - постоянного в переменное, что также снижает надежность устройства, выполненного по указанному способу.

Таким образом, техническая задача, на которое направлено изобретение, заключается в уменьшении количества аппаратуры, необходимой для бесперебойного питания радиоэлектронной аппаратуры, и в повышении надежности устройства бесперебойного питания.

Сущность предлагаемого способа гарантийного питания радиоэлектронной аппаратуры, имеющей блок питания с бестрансформаторным входом переменного напряжения, заключается в том, что подключают к блоку питания радиоэлектронной аппаратуры сетевое переменное напряжение, контролируют наличие и параметры сетевого переменного напряжения, отсоединяют сетевое переменное напряжение от блока питания радиоэлектронной аппаратуры в случае пропадания сетевого переменного напряжения или выхода параметров сетевого переменного напряжения за установленные границы и подают напряжение от резервного источника питания к радиоэлектронной аппаратуре, причем (далее следуют отличительные признаки) после отсоединения сетевого переменного напряжения от указанного блока питания на него подают постоянное напряжение от резервного источника питания.

В другом варианте предлагаемого способа (далее следуют отличительные признаки) величину постоянного напряжения резервного источника питания устанавливают равной амплитуде сетевого переменного напряжения.

В другом варианте предлагаемого способа (далее следуют отличительные признаки) величину постоянного напряжения резервного источника питания устанавливают в диапазоне между минимальной и максимальной амплитудами сетевого переменного напряжения, соответствующими минимальному и максимальному допустимому действующему значению сетевого переменного напряжения на входе указанной радиоэлектронной аппаратуры.

В другом варианте предлагаемого способа (далее следуют отличительные признаки) выпрямляют сетевое переменное напряжение для контроля сетевого переменного напряжения, формируют из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения первые контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент равенства выпрямленного нарастающего сетевого переменного напряжения полусинусоиды первому пороговому напряжению и со спадом в момент равенства спадающего выпрямленного сетевого переменного напряжения полусинусоиды первому пороговому напряжению, формируют из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения вторые контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент равенства выпрямленного нарастающего сетевого переменного напряжения полусинусоиды второму пороговому напряжению и со спадом в момент равенства спадающего выпрямленного сетевого переменного напряжения полусинусоиды второму пороговому напряжению, формируют из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения третьи контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент достижения указанной полусинусоидой нулевого значения напряжения и длительностью в десятые доли миллисекунды, причем первое пороговое напряжение равно указанной минимальной амплитуде сетевого переменного напряжения, второе пороговое напряжение равно максимальной амплитуде сетевого переменного напряжения, формируют сигнал на отсоединение сетевого переменного напряжения от блока питания радиоэлектронной аппаратуры в момент фронта второго контрольного прямоугольного импульса или в течение времени менее полупериода синусоиды сетевого переменного напряжения после спада последнего из непрерывной последовательности первых контрольных прямоугольных импульсов перед пропаданием хотя бы одного очередного первого контрольного прямоугольного импульса, производят отсоединение сетевого переменного напряжения от блока питания радиоэлектронной аппаратуры по фронту третьего контрольного прямоугольного импульса, следующего за появлением указанного сигнала на отсоединение сетевого переменного напряжения, производят подсоединение постоянного напряжения резервного источника питания к указанному блоку питания радиоэлектронной аппаратуры в течение времени менее 8 мс после отсоединения сетевого переменною напряжения, формируют, в случае наличия первых контрольных прямоугольных импульсов и отсутствия вторых контрольных прямоугольных импульсов, сигнал на отсоединение постоянного напряжения резервного источника питания от блока питания радиоэлектронной аппаратуры через несколько секунд после последнего пропадания одного из первых контрольных прямоугольных импульсов или после последнего появления одного из вторых контрольных прямоугольных импульсов, производят отсоединение постоянного напряжения резервного источника питания от блока питания радиоэлектронной аппаратуры в течение от 2 до 9 мс после третьего контрольного прямоугольного импульса, поступившего после появления указанного сигнала на отсоединение постоянного напряжения резервного источника питания, производят подсоединение сетевого переменного напряжения к блоку питания радиоэлектронной аппаратуры по фронту третьего контрольного прямоугольного импульса, поступившего после отсоединения постоянного напряжения резервного источника питания.

В другом варианте предлагаемого способа (далее следуют отличительные признаки) сравнивают постоянное напряжение резервного источника питания с третьим пороговым напряжением, которое соответствует постоянному напряжению на резервном источнике питания в момент уменьшения накопленной в нем электроэнергии до 15-30% от его номинальной емкости в заряженном состоянии, формируют сигнал предупреждения в случае, если третье пороговое напряжение больше постоянного напряжения резервного источника питания, сравнивают постоянное напряжение резервного источника питания с четвертым пороговым напряжением, которое равно указанной минимальной амплитуде сетевого переменного напряжения. , отсоединяют постоянное напряжение резервного источника питания от блока питания радиоэлектронной аппаратуры в случае, если четвертое пороговое напряжение равно постоянному напряжению резервного источника питания.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показано устройство гарантийного питания радиоэлектронной аппаратуры, имеющей блок питания с бестрансформаторным входом переменного напряжения. На фиг. 2 показан блок контроля устройства гарантийного питания.

На чертежах обозначено:

1 - первый провод подачи сетевого переменного напряжения;

2 - второй провод подачи сетевого переменного напряжения;

3 - резервный источник питания;

4 - силовой выход резервного источника питания;

5 - переключатель сетевого переменного и резервного постоянного напряжений;

6 - первый силовой вход переключателя сетевого переменного и резервного постоянного напряжений;

7 - второй силовой вход переключателя сетевого переменного и резервного постоянного напряжений;

8 - первый управляющий вход переключателя сетевого переменного и резервного постоянного напряжений;

9 - второй управляющий вход переключателя сетевого переменного и резервного постоянного напряжений;

10 - силовой выход переключателя сетевого переменного и резервного постоянного напряжений;

11 - блок контроля;

12 - сетевой вход блока контроля;

13 - первый выход блока контроля;

14 - второй выход блока контроля;

15 - сигнальный выход блока контроля;

16 - управляющий вход блока контроля;

17 - зарядное устройство;

18 и 19- провода подключения сетевого переменного напряжения к зарядному устройству;

20 - выход зарядного устройства;

21 - вход резервного источника питания;

22 - управляющий выход резервного источника питания;

23 - сигнальный выход резервного источника питания;

24 - радиоэлектронная аппаратура;

25 - бестрансформаторный источник питания радиоэлектронной аппаратуры;

26 - вход бестрансформаторного источника питания радиоэлектронной аппаратуры;

27 - выпрямитель;

28 - первый формирователь;

29 -второй формирователь;

30 - третий формирователь;

31 - четвертый формирователь;

32 - первая схема ИЛИ;

33 - выход первой схемы ИЛИ;

34 - первая схема И;

35 - первый вход первой схемы И;

36 - второй вход первой схемы И;

37 - вторая схема И;

38 - первый вход второй схемы И;

39 - второй вход второй схемы И;

40 - первая схема задержки;

41 - пятый формирователь;

42 - третья схема И;

43 - первый вход третьей схемы И;

44 - второй вход третьей схемы И;

45 - вторая схема задержки;

46 - вторая схема ИЛИ;

47 - первый вход второй схемы ИЛИ;

48 - второй вход второй схемы ИЛИ;

49 - первый триггер;

50 - первый вход первого триггера;

51 - второй вход первого триггера;

52 - выход первого триггера;

53 - второй триггер;

54 - первый вход второго триггера;

55 - второй вход второго триггера;

56 - выход второго триггера.

Предлагаемый способ гарантийного питания используется для радиоэлектронной аппаратуры, имеющей блок питания с бестрансформаторным входом переменного напряжения. Вначале к блоку питания указанной аппаратуры подключают сетевое переменное напряжение, и если сетевое напряжение не пропадает и не увеличивается или уменьшается сверх заданных пределов, то аппаратура нормально работает от сетевого переменного напряжения. Одновременно производится контроль наличия и параметров сетевого переменного напряжения. В случае пропадания сетевого переменного напряжения или выхода параметров сетевого переменного напряжения за установленные границы отсоединяют сетевое переменное напряжение от блока питания радиоэлектронной аппаратуры и подают на него постоянное напряжение от резервного источника питания.

Величину постоянного напряжения, подаваемого от резервного источника питания, устанавливают равной амплитуде сетевого переменного напряжения. В другом варианте величину постоянного напряжения резервного источника питания устанавливают в диапазоне между минимальной и максимальной амплитудами сетевого переменного напряжения, соответствующими минимальному и максимальному допустимому эффективному напряжению на входе указанной радиоэлектронной аппаратуры.

Описание и реализация способа проводятся на примере устройства гарантийного питания, показанного на фиг. 1.

В устройстве гарантийного питания радиоэлектронной аппаратуры, подключенном к сети переменного напряжения 220 В (провода 1 и 2), имеется резервный источник питания 3, на выходе 4 которого имеется постоянное напряжение. Провода 1 и 2 сетевого переменного напряжения 220 В подключены к переключателю 5 сетевого переменного и резервного постоянного напряжений на вход 6, а выход 4 резервного источника питания подключен ко входу 7 переключателя. Входы 8 и 9 переключателя 5 являются управляющими и обеспечивают поочередное подключение сетевого переменного и резервного постоянного напряжений к нагрузке. Выход 10 переключателя напряжения 5 подключен к радиоэлектронной аппаратуре 24. Устройство гарантийного питания содержит блок контроля 11, ко входу 12 которого подключены провода 1 и 2 сетевого переменного напряжения. Управляющие выходы 13 и 14 блока контроля 11 подключены соответственно ко входам 8 и 9 переключателя 5. Сигнальный выход 15 необходим для выдачи первого сигнала предупреждения оператора об отключении сетевого переменного напряжения от нагрузки. В радиоэлектронной аппаратуре 24 имеется блок питания 25 с бестрансформаторным входом 26, к которому подключен выход 10 переключателя 5.

В качестве резервного источника питания 3 может быть использована аккумуляторная батарея, при этом необходимо обеспечить, как обычно, все условия работы аккумуляторной батареи: заряд с контролем величины напряжения на батарее, контроль разряда аккумуляторной батареи. Напряжение аккумуляторной батареи устанавливают равным амплитудному значению сетевого переменного напряжения. В другом варианте напряжение аккумуляторной батареи устанавливают в диапазоне между минимальной и максимальной амплитудами сетевого переменного напряжения, соответствующими минимальному и максимальному допустимому действующему (эффективному) напряжению на входе 26 указанной радиоэлектронной аппаратуры 24. В любом случае (в том числе и после разряда батареи в течение заданного времени) напряжение на аккумуляторной батарее не должно выходить за рамки указанного диапазона. Резервный источник питания 3 имеет вход 21 для заряда аккумуляторной батареи, выход 22 для передачи сигнала о разряде батареи и необходимости ее отключения и сигнальный выход 23 для передачи оператору второго сигнала предупреждения о возможном скором отключении резервного источника питания 3 из-за разряда аккумуляторной батареи.

Для заряда аккумуляторной батареи имеется зарядное устройство 17, на провода 18 и 19 которого подается сетевое переменное напряжение. С выхода 20 постоянное напряжение подается на вход 21 резервного источника питания для заряда батареи.

В качестве переключателя 5 могут быть использованы два полупроводниковых ключа или один тиристорный ключ (для подключения сетевого переменного напряжения) и полупроводниковый ключ (для подключения постоянного напряжения резервного источника питания), при этом включение постоянного напряжения должно произойти позже, чем отключение проводников 1 и 2 (сетевого переменного напряжения), а включение сетевого переменного напряжения (после его восстановления в сети) должно произойти после отключения резервного постоянного напряжения. Это может быть обеспечено с помощью введения необходимых элементов задержки, что описано далее. Необходимо учитывать, что радиоэлектронная аппаратура может обходиться без питания в течение ограниченного времени, причем в данном изобретении это время выбрано равным менее полупериода синусоиды сетевого переменного напряжения. Это время ограничивает время переключения работы радиоэлектронной аппаратуры с сетевого переменного напряжения на резервное постоянное напряжение и обратно.

Кроме того, сетевое переменное напряжение может не соответствовать заданным требованиям в течение одного (например, первого) полупериода в каждом периоде синусоиды сетевого переменного напряжения. Тогда переключение источников питания на радиоэлектронную аппаратуру с частотой 50 Гц потребовало бы применения очень мощных тиристоров и транзисторов. Поэтому обратное подключение сетевого переменного напряжения к радиоэлектронной аппаратуре (после сбоя в сети сетевого переменного напряжения) производится только через несколько секунд, в течение которых сетевое переменное напряжение должно быть качественным, то есть, не иметь случаев сбоя, что контролируется блоком контроля.

Блок контроля 11 может содержать аналоговые схемы сравнения (компараторы), которые сравнивают величину сетевого переменного напряжения с заданными пороговыми значениями, установленными с помощью, например, делителей напряжения. Сетевое переменное напряжение подключено к блоку контроля 11 по входу 12, а по управляющему входу 16 поступает сигнал для отключения резервного источника питания 3, когда его напряжение оказывается ниже допустимого уровня. На сигнальный выход 15 подается сигнал предупреждения об отключении сетевого переменного напряжения от нагрузки. Этот сигнал необходим оператору для принятия мер по подготовке аппаратуры к отключению, если сетевое переменное напряжение не восстановится и резервное постоянное напряжение отключится из-за разряда аккумуляторной батареи. Отключение ЭВМ по этому сигналу может производиться также автоматически по программе. Блок контроля описан ниже более подробно.

Бестрансформаторный блок питания 25 радиоэлектронной аппаратуры 24, состоящий, например, из вентильного мостика, емкостного фильтра и инвертора и рассчитанный на подачу переменного напряжения, будет нормально работать от постоянного напряжения, которое, проходя через вентильный мост, будет заряжать конденсатор фильтра, от которого затем питается инвертор. После разряда аккумуляторной батареи до предельного уровня постоянное напряжения выключается и, если сетевое переменное напряжение не восстановилось, то радиоэлектронная аппаратура останется без питания и работать не будет. Но после отключения сетевого переменного напряжения, за счет резервного источника питания оператор сможет подготовить аппаратуру к выключению так, чтобы не потерять, например, необходимую информацию ЭВМ или какими-либо действиями обеспечить минимальный ущерб от выключения аппаратуры.

В блоке контроля 11, показанном на фиг. 2, имеется выпрямитель 27, к которому по входу 12 подается сетевое переменное напряжение. На выходе выпрямителя 27 имеется однополярное напряжение в виде полусинусоид, которое подается на первый, второй и третий формирователи 28, 29 и 30 (соответственно). Первый формирователь 28 формирует из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения первые контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент равенства выпрямленного нарастающего напряжения полусинусоиды первому пороговому напряжению и со спадом в момент равенства спадающего выпрямленного напряжения полусинусоиды первому пороговому напряжению. Первый формирователь имеет компаратор, на один из входов которого подается выпрямленное сетевое переменное напряжение, а на другой вход подключено первое пороговое напряжение, которое равно минимальной амплитуде сетевого переменного напряжения для данной радиоэлектронной аппаратуры 24. Наличие импульсов на выходе формирователя 28 свидетельствует о том, что величина сетевого переменного напряжения выше этого нижнего предела.

Второй формирователь 29 формирует из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения вторые контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент равенства выпрямленного нарастающего напряжения полусинусоиды второму пороговому напряжению и со спадом в момент равенства спадающего выпрямленного напряжения полусинусоиды второму пороговому напряжению, причем величина второго порогового напряжения равна максимальной амплитуде сетевого переменного напряжения для данной радиоэлектронной аппаратуры 24. Второй формирователь 29 имеет компаратор, на одном из входов которого имеется выпрямленное сетевое переменное напряжение, а на другом входе - второе пороговое напряжение. Появление вторых контрольных импульсов свидетельствует о том, что сетевое переменное напряжение увеличилось за допустимый предел.

Третий формирователь 30 формирует из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения третьи контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент достижения указанной полусинусоидой нулевого значения напряжения и длительностью в десятые доли миллисекунды. Третьи контрольные импульсы используются как синхронизирующие при переключениях сетевого переменного напряжения и напряжения резервного источника питания на нагрузку.

Четвертый формирователь 31 формирует сигнал тогда, когда первый прямоугольный контрольный импульс не поступает на его вход, то есть, когда сетевое переменное напряжение пропадает или величина сетевого переменного напряжения меньше допустимого значения. Четвертый формирователь, например, может содержать конденсатор, подключенный через резистор к постоянному напряжению и заряжающийся от него, причем при поступлении первого контрольного импульса конденсатор быстро разряжается (через транзистор) и напряжение на нем не успевает достичь величины, при которой формируется сигнал на выходе четвертого формирователя. Если первый контрольный импульс не поступает, то конденсатор в четвертом формирователе заряжается до нужной величины и обуславливает появление сигнала о пропадании или недопустимом уменьшении напряжения сети. Емкость конденсатора и резистор в цепи его заряда подбираются так, чтобы сигнал на выходе четвертого формирователя 31 появлялся в течение времени менее полупериода синусоиды сетевого переменного напряжения после спада последнего из непрерывной последовательности первых контрольных прямоугольных импульсов перед пропаданием хотя бы одного очередного первого контрольного прямоугольного импульса.

Сигнал с выхода формирователя 31 и сигнал с выхода второго формирователя 29 поступают на первую схему ИЛИ 32. В любом из этих случаев и на выходе 33 схемы 32 формируется сигнал о том, что сетевое переменное напряжение или пропало, или вышло за допустимые пределы.

Сигнал на отсоединение сетевого переменного напряжения от блока питания радиоэлектронной аппаратуры с выхода 33 схемы ИЛИ 32 поступает на вход 35 первой схемы И 34. В момент (по фронту) поступления третьего контрольного импульса с выхода третьего формирователя 30 на вход 36 первой схемы И 34 на ее выходе появляется сигнал, который поступает на вход 50 первого триггера 49 и на выходе 52 триггера 49 появляется сигнал, который поступает через выход 13 блока контроля 11 на первый управляющий вход 8 переключателя 5 сетевого переменного и резервного постоянного напряжений. При этом происходит отсоединение сетевого переменного напряжения от блока питания 25 радиоэлектронной аппаратуры 24 с помощью выключения тиристоров в переключателе 5. Тиристор в переключателе 5 выключается при нулевом значении сетевого переменного напряжения на тиристоре.

Сигнал с выхода первой схемы И 34 поступает также на первую схему задержки 40 и через время менее 8 мс (время задержки) поступает на первый вход 54 второго триггера 53. Сигнал с выхода 56 второго триггера поступает через второй выход 14 блока контроля 11 на второй управляющий вход 9 переключателя 5 сетевого переменного и резервного постоянного напряжений для подключения резервного постоянного напряжения к блоку питания 25 радиоэлектронной аппаратуры 24 с помощью транзисторного переключателя в блоке 5. Таким образом, радиоэлектронная аппаратура оказывается без напряжения питания менее 8 мс.

С выхода 52 первого триггера 49 формируют сигнал предупреждения об отключении сетевого переменного напряжения от блока питания радиоэлектронной аппаратуры, который выдается на сигнальный выход 15.

Сигнал с выхода 33 первой схемы ИЛИ 32 поступает также на пятый формирователь 41. Пятый формирователь 41 формирует на своем выходе сигнал только тогда, когда в течение нескольких секунд на него не поступит сигнал с выхода 33 схемы 32. Для этого пятый формирователь 41 может содержать конденсатор, заряжаемый через управляемый транзистор, и резистор для разряда конденсатора, причем приходящий на пятый формирователь 41 сигнал с выхода 33 открывает управляемый транзистор и быстро подзаряжает конденсатор заново до предела. На выходе пятого формирователя 41 сигнал появится в случае полного разряда конденсатора (при непоступлении сигналов с выхода 33 в течение нескольких секунд, то есть, при нормальном состоянии сетевого переменного напряжения в течение нескольких секунд) и будет поддерживаться на нем, пока не поступит сигнал с выхода 33 первой схемы ИЛИ 32 (постоянная времени RC-цепочки выбрана соответствующим образом). Таким образом, формируют на выходе пятого формирователя 41, в случае наличия первых контрольных прямоугольных импульсов и отсутствия вторых контрольных прямоугольных импульсов, сигнал на отсоединение постоянного напряжения резервного источника питания от блока питания радиоэлектронной аппаратуры через несколько секунд после последнего пропадания одного из первых контрольных прямоугольных импульсов или после последнего появления одного из вторых контрольных прямоугольных импульсов.

С выхода пятого формирователя 41 сигнал поступает на первый вход 43 третьей схемы И 42, которая срабатывает в момент поступления на другой ее вход 44 сигнала с третьего формирователя 30. Сигнал с выхода схемы 42 проходит через вторую схему задержки 45 (от 2 до 9 мс) на первый вход 47 второй схемы ИЛИ 46 и второй вход 55 второго триггера 53, который переключается и отключает резервный источник питания от нагрузки (с выхода 56 второго триггера 53 сигнал поступает на второй управляющий выход 14 блока контроля 11 и на второй управляющий вход 9 переключателя 5). Таким образом проводят через время от 2 до 9 мс после третьего контрольного прямоугольного импульса, поступившего после сигнала на отсоединение резервного источника питания, отключение постоянного напряжения резервного источника питания от блока питания радиоэлектронной аппаратуры.

Кроме того, сигнал с выхода второй схемы задержки 45 поступает на первый вход 38 второй схемы И 37. Во время третьего контрольного импульса, поступившего по второму входу 39 второй схемы И 37, на выходе схемы 37 появляется сигнал, который поступает на второй вход 51 первого триггера 49, который переключается и по выходу 52 производит подключение сетевого переменного напряжения к блоку питания радиоэлектронной аппаратуры. Таким образом, подключение сетевого переменного напряжения произойдет через время от 1 до 8 мс после отсоединения постоянного напряжения резервного источника питания (в зависимости от величины временной задержки на второй схеме задержки 45) в момент нулевого значения сетевого переменного напряжения, что важно для работы тиристорного переключателя.

В резервном источнике питания 3 могут быть третий и четвертый компараторы, подключенные к выходу 4 резервного источника питания 3. Третий компаратор сравнивает выходное напряжение резервного источника питания с третьим пороговым напряжением, которое соответствует напряжению на резервном источнике питания в момент уменьшения накопленной в нем электроэнергии до 15-30% от его номинальной емкости в заряженном состоянии.

В случае срабатывания третьего компаратора оператору выдается сигнал предупреждения по выходу 23 о том, что аккумуляторная батарея близка к полному разряду.

Четвертый компаратор сравнивает выходное напряжение резервного источника питания с четвертым пороговым напряжением, которое равно наименьшему допустимому напряжению резервного источника питания после разряда. В случае срабатывания четвертого компаратора выдается по выходу 22 сигнал на аварийное отключение резервного источника питания 3. Этот сигнал поступает на вход 16 блока контроля и на вторую схему ИЛИ 46, через которую проходит на второй триггер 53 и немедленно отключает резервный источник питания 3 от нагрузки 25.

Предлагаемое изобретение позволяет сократить количество аппаратуры, необходимой для гарантийного питания, и повысить надежность за счет уменьшения количества аппаратуры. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ гарантийного питания радиоэлектронной аппаратуры, имеющей блок питания с бестрансформаторным входом переменного напряжения, заключающийся в том, что подключают к блоку питания радиоэлектронной аппаратуры сетевое переменное напряжение, контролируют наличие и параметры сетевого переменного напряжения, отсоединяют сетевое переменное напряжение от блока питания радиоэлектронной аппаратуры в случае пропадания сетевого переменного напряжения или выхода параметров сетевого переменного напряжения за установленные границы и подают напряжение от резервного источника питания к радиоэлектронной аппаратуре через ее блок питания с бестрансформаторным входом переменного напряжения, и отличающийся тем, что при подаче напряжения от резервного источника питания к радиоэлектронной аппаратуре указанное подаваемое напряжение является постоянным, причем величину постоянного напряжения резервного источника питания устанавливают в диапазоне между минимальной и максимальной амплитудами сетевого переменного напряжения, соответствующими минимальному и максимальному допустимому действующему значению сетевого переменного напряжения на входе указанной радиоэлектронной аппаратуры.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину постоянного напряжения резервного источника питания устанавливают равной амплитуде сетевого переменного напряжения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выпрямляют сетевое переменное напряжение для контроля сетевого переменного напряжения, формируют из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения первые контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент равенства выпрямленного нарастающего сетевого переменного напряжения полусинусоиды первому пороговому напряжению и со спадом в момент равенства спадающего выпрямленного сетевого переменного напряжения полусинусоиды первому пороговому напряжению, формируют из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения вторые контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент равенства выпрямленного нарастающего сетевого переменного напряжения полусинусоиды второму пороговому напряжению и со спадом в момент равенства спадающего выпрямленного сетевого переменного напряжения полусинусоиды второму пороговому напряжению, формируют из полусинусоид выпрямленного сетевого переменного напряжения третьи контрольные прямоугольные импульсы с фронтом в момент достижения указанной полусинусоидой нулевого значения напряжения и длительностью в десятые доли миллисекунды, причем первое пороговое напряжение равно указанной минимальной амплитуде сетевого переменного напряжения, второе пороговое напряжение равно максимальной амплитуде сетевого переменного напряжения, формируют сигнал на отсоединение сетевого переменного напряжения от блока питания радиоэлектронной аппаратуры в момент фронта второго контрольного прямоугольного импульса или в течение времени менее полупериода синусоиды сетевого переменного напряжения после спада последнего из непрерывной последовательности первых контрольных прямоугольных импульсов перед пропаданием хотя бы одного очередного первого контрольного прямоугольного импульса, производят отсоединение сетевого переменного напряжения от блока питания радиоэлектронной аппаратуры по фронту третьего контрольного прямоугольного импульса, следующего за появлением указанного сигнала на отсоединение сетевого переменного напряжения, производят подсоединение постоянного напряжения резервного источника питания к указанному блоку питания радиоэлектронной аппаратуры в течение времени менее 8 мс после отсоединения сетевого переменного напряжения, формируют в случае наличия первых контрольных прямоугольных импульсов и отсутствия вторых контрольных прямоугольных импульсов сигнал на отсоединение постоянного напряжения резервного источника питания от блока питания радиоэлектронной аппаратуры через несколько секунд после последнего пропадания одного из первых контрольных прямоугольных импульсов или после последнего появления одного из вторых контрольных прямоугольных импульсов, производят отсоединение постоянного напряжения резервного источника питания от блока питания радиоэлектронной аппаратуры в течение 2 - 9 мс после третьего контрольного прямоугольного импульса, поступившего после появления указанного сигнала на отсоединение постоянного напряжения резервного источника питания, производят подсоединение сетевого переменного напряжения к блоку питания радиоэлектронной аппаратуры по фронту третьего контрольного прямоугольного импульса, поступившего после отсоединения постоянного напряжения резервного источника питания.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сравнивают постоянное напряжение резервного источника питания с третьим пороговым напряжением, которое соответствует постоянному напряжению на резервном источнике питания в момент уменьшения накопленной в нем электроэнергии до 15 - 30% от его номинальной емкости в заряженном состоянии, формируют сигнал предупреждения в случае, если третье пороговое напряжение больше постоянного напряжения резервного источника питания, сравнивают постоянное напряжение резервного источника питания с четвертым пороговым напряжением, которое равно указанной минимальной амплитуде сетевого переменного напряжения, отсоединяют постоянное напряжение резервного источника питания от блока питания радиоэлектронной аппаратуры в случае, если четвертое пороговое напряжение равно постоянному напряжению резервного источника питания.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru