Система электропитания n нагрузок

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве системы электропитания для большого количества нагрузок. Цель повышение надежности при улучшении массогабаритных характеристик. Цель достигается тем, что систему, содержащую первичный преобразователь, питающий N источников поочередного включения, программный логический узел, обеспечивающий режим работы формирователя временных интервалов с учеток текущего состояния датчика выходного параметра, и N датчиков выходного параметра, соединенных выходами с входами программного логического узла, введены, управляемые, шунтирующие нагрузку, ключи и формирователь временных интервалов, выходами соединенный с входами упомянутых ключей и дополнительными входами программного логического узла, один из которых соединен с выходом датчика выходного параметра первичного преобразователя. 5 з,п. ф-лы, 3 ил. i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОВУМЪЮЮИВЮ

РЕСПУБЛИК

am а11

А1 (1) С 05 F 1/577

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f30 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

OPH ГКНТ СССР (21) 4799535/О 7 (22) 07,12.89 (46) 15.12,91. Бюл. и 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиоаппаратуры (72) Т.6,Гальперин, Ю.Т,Криворучко и А.И,Пушкин (53) 621.316.722.1 (088:.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

t4 1471185, кл. С 05 F 1/577, 1988.

Авторское свидетельство СССР

11 1198503, кл. С 05 F 1/577, 1986. (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ К НАГРУЗОК

{57) Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве системы электропитания для большого количества нагрузок. Цель повышение надежности при улучшении

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве системы электропитания комплекса радиоэлектронной аппаратуры, содержащего в общем случае N нагрузок, Цель изобретения - повышение надежности при улучшении массогабаритных характеристик, На фиг.1 представлена общая блоксхема системы электропитание, на фиг.2 и 3 - блок-схема и принципи" альные схемы входящих узлов и блоков, Система электропитания (фиг. 1) содержит первичный преобразователь 1, 2 массогабаритных характеристик. Цель достигается тем, что систему, содержащую первичный преобразователь, питающий N источников поочередного включения, программный логи чес кий узел, обеспечивающий режим работы формирователя временных интервалов с учетом текущего состояния датчика выходного параметра, и N датчиков выходного параметра, соединенных выходами с входами программного логического узла, введены управляемые, шунтирующие нагрузку, ключи и формирователь временных интервалов, выходами соединенный с входами упомянутых ключей и дополнительными входами программного логического узла, один из которых соединен с выходом датчика выходного параметра первичного преобразователя. 5 з.п. ф-лы, 3 ил. выход которого соединен с входами ист оч ни ко в питания 2, 1 - 2. N, выходы которых соединены с выводами для подключения нагрузки 3.1 — 3.N причем каждый источник содержит включенный силовыми выводами во входную с иловую ши ну регули рующий элемент (РЭ) 4, упра вля ющим входом соединенный с выходом управляющего узла 5, выходной фильтруоций узел 6, включенный выходом РЭ 4 и выводом для подключения нагрузки 3,N датчиков

7.,1 - 7.N выходного параметра (ЛВП), выдающих сигналы С.1 — С.N, программный логический узел (ПЛУ) S, при этом введены N-1 управляемых шун1698880 тирующих ключей (УШК) 9. 2-9. И, включенных параллельно нагрузкам 7.27.N источников поочередного выключения от 2.N до 2.2 (источник .2,1 не содержит УШК и выключается последним-), Введен также формирователь временных интервалов (ФВИ) 10 ДВП первичного преобразователя 11, выход которого образует дополнительный вход

ПЛУ С, à N выходов ФВИ А» — А,N соединены с дополнительными N входами ПЛУ, при этом N-1 выходов ФВИ от

А до А.N соединены соответственно с входами УШК 7,2-7,N.

На Фиг,2. дан пример системы, где

ФВИ выполнено в виде задающего генератора (ЯГ) 12, подключенного к входу ключевого элемента (КЭ) 13, 20 выходом соединенного с основным входом делителя 14 частоты (ДЧ), подключенного выходом к входу блока 15 сдвигающих регистров (БСД), выходы которого и образуют выходы ФВИ А.!†. . 25

А,N а ПЛУ 8 выполнен состоящим из блока 16 запуска (БЗ), блока 17 перестройки (БП) и блока 18 аварийных сигналов (БАС), выходы которых соединены соответственно с управляющими входами К3, ДЧ и дополнитель. ными входами блока сдвиговых регист- . ров, обеспечивая соответственно поступление на эти входы сигналов Bi, Fi u Di (D,1-D.N-,1): на входы Б3, БП и БАС соответственно поступают сигналы: общего управления А, с выходов ФВИ " А»-А.N с выходов ДВП

С.1-С,N.

На фиг,2 также раскрыто выполне- 40

we БСД 15 в виде последовательно . по информационному тракту сдвигаю; щих регистров 19, тактовые входы ко торых соединены с выходом ДЧ 14, вы-. ходы от 1 до 2.N попарно выводами 4>

К и 2,N — К+1 поданы на вход схем

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20.1 - 20.N, выход первой из которых образует первый .выход ФВИ (А»), а выходы последую.щих от 2 до N соединены с первыми входами коньюнкторов 21,1- 21.(N-1), вторые входы которых образуют дополнительные входы 6CÄ4, а выходы которых образуют остальные (N-1) выходов

ФВИ (А -А.N)..

Система работает следующим образом.

Исходным моментом включения системы является включение первичного преобразователя 1 и подача на ПЛУ внешнего сигнала включения А . При поступлении на ПЛУ сигнала о выходе преобразователя 1 в режим С с ДВП

11 происходит запуск ФВИ сигналом

Б; с выхода ПЛУ, при этом сигналом

F;. с другого выхода ПЛУ устанавливается частота ФВИ, которая и определяет временные интервалы процессов, Сигналы В» (В» — В. N) выдаются поочередно по мере поступления в ПЛУ сигналов С; (С, — С.N), Включение ИП производится поочередно сигналами

А; (A» — А.N) с выхода ФВИ, поступающими на управляющий узел соответствующего ИП, Интервалы времени между сигналами

А на включение последующего ИП определяются, как правило, постоянной времени ИП предварительного включения, если нет дополнительных требований по времени подключения нагрузОК В CBR3N C этим для OllTHMN334HH времени и включения блоком перестройки может устанавливаться частота ДЧ (фиг.2) для каждого ИП по предварительно заложенной в ПЛУ программе, Сигналы Л» формируются в БСР с учетом состояния системы как по включенным (выключенным) ИП, так и по ИП с аварийным состоянием в цепи нагрузки. С этой целью число выходов сдвигающих регистров составляет 2.N, из. которых первые N выходов обеспечивают процесс включения, а остальные N выходов - процесс выключения.

Попарно выходы включения и выключения (К и 2,N — К+1) поданы на схемы ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ, при этом первая из этих схем выдает сигнал А» на включение первого ИП, а выходы остальных схем поданы попарно с выходами БАС. (сигналы 0; ) на схемы коньюнкторов, выходы которых выдают последующие сигналы А (А -A,N); Выдача сигналов В последующего индекса происходит только при поступлении в ПЛУ сигнала С "Норма" предшествующего ин-! декса.

Процесс выключения ИП с индексами от i=N до i = 2 обеспечивается с помощью УШК шунтирующими выходы

3.N - 3.2 °

При аварии в нагрузке ИП с индексом i = К система возвращается в исходное состояние по программе

1698880 где

Fi =А Со П (А; С< +A< С;)

<=<

Эта функция и соответствует опис а н ной выше ра бот е 63.

55. включения - выключения с помощью . специально сформированных в БАС сигналов Ц„ . Следовательно, при включении будут выключены ИП с i = К-1, а при:выключении - выключены все ИП

i c i = N-К. Реализация такой программы позволяет локализовать аварию в нагрузке одного из ИП и не допустить аварии в системе ИП благодаря 1О исключению непредусмотренных электрических связей через аппаратуру.

Использование УШК позволяет эф- фективно обеспечить два процесса: выключение системы при пропадании напряжения на выходе первичного преобразователя и выключение системы при аварии в нагрузках.

В первом случае для обеспечения программируемого выключения необходима определенная величина выходного накопителя первичного преобразователя, благодаря которой поддерживается работоспособность ИП последующего включения. Использование УШК позво- 25 ляет существенно снизить времена выключения ИП и тем самым уменьшить выходной накопитель первичного преобразователя.

Во втором случае при аварии в на- 3Q . грузке ИП .снижение с помощью УШК времен выключения ИП соответственно снижает вероятность возникновения не предусмотренных электрических связей, что повышает общую, надежность как системы питания, так и комплекса РЭА.

Работа ПЛУ конкретизируется с помощью Фиг.3, Б3 содержит коньюнктор 22, на вход которого поступают сигналы А, Ср 4О и N схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23, на .входы котооых поступают попарно сигналы А,, С; с соответствующими индексами, а выходы через инверторы

2 < сое 1инены с входами коньюнктора 25,45 один иэ входов которого соединен с выходом коньюнктора 22, а выход подключен ко входу схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 26, другой вход которой соединен с последним выходом БСP. Очевидно, что на выходе схемы 26 формируется функция:

В =Г ° А„+Г AN

< < .ф

БА<. содержит набор N-1 коньюнкторов 27 с возрастающим числом входов от 1 до N-1, которые соединены соответственно с выходами Д6П от 1 до

N--1, причем первый вход БАС и образует его первый выход. Функция, реализуемая схемой БАС, описывается в виде:

N — <

Д = Г С

< что соответствует описанной выше работе БАС, БП может выполнят ься многовариантно в зависимости от конкретных требований. 6 простейшем виде он выполняется в виде на: ора схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 28, выходы которых образуют выходы БП, а входы которых соединены с выходами блока 16 запуска с индексами i u i + К, где К вЂ” число источников поочередного включения — выключения с одинаковой длительностью.

Такое построение БП реализует включение системы с групповыми скоростями для ряда смежных по выключению ИН, При выходе из строя БАС или его частичном функционировании с помощьг БП можно также реализовать заданное по длительностям выключение системы, Формула изобретения

1. Система элект ропитания N нагрузок, содержащая первичный преобразователь, выход которого соединен

1 с входами N источников питания, выходы которых соединены с выводами для подключения соответствующей нагрузки, причем каждый источник питания после" дующего включения включает в себя включенный силовыми выводами во входную силовую шину регулирующий элемент, управляющим входом соединенный с выходом управляющего узла, выходной фильтрующий узел, включенный между выводами для подключения соответствующей нагрузки и выходом регулирующего, элемента, программный логический узел, N входов которого подклюцены соответственно к выходам N датчиков выходного параметра, о т л ич а ю.шийся тем, что, с целью повышения надежности при улучшении массогабаритных характеристик, в нее введены формирователь временных интервалов с N выходами и N-1 управ1698880

35 ляемых шунтирующих ключей, при этом входы формирователя временных интервалов соединены с выходами программного логического узла, обеспечивающими режим работы формировате-. ля временных интервалов с учетом текущего состояния датчиков выходного параметра, N выходов формирователя

:временных интервалов подключены со-! ответственно к входам управляющих ! узлов, а N-1 из его выходов также подключены через соответствующие . инверторы к входам управляемых шунтирующих ключей, выходные выводы которых соединены соответственно с ,! выводами для подключения нагрузки

N-1 источников питания, а программный логический узел выполнен с до- полнительнь1ми N+1 входами, один иэ 20 которых соединен с выходом датчика

,выходного параметра первичного npe,î6ðàçoâàòåëÿ, а остальные соединены, соответственно с N выходами фор-! мирователя временных интервалов. !

25 !

1

2, Система электропитания по п. 1,,отли ча ющаяся тем, что программный логический узел выпол.нен в виде совокупности блока запус ка, блока аварийных сигналов и блока перестройки частоты, входы и выходы которых образуют соответственно входы ! ! и выходы программного логического уз-! ла, а формирователь временных интер,.валов выполнен в виде совокупности, задающего генератора, ключевого эле-!

;мента, делителя частоты и блока сдвигающих регистров, при этом выход задающего генератора соединен через 4О ключе вой элемент с за пус ка ющим входом делителя частоты, управляющий вход ключевого элемента подключен к выходу блока запуска, управляющий вход делителя частоты соединен с функцио- 45 нал ь ным входом блока сдви гающих регистров N-1 дополнительных входов коTopoi o соединены с соответствующими выходами блока аварийных сигналов, а

:выходы блока сдвигающих регистров ис;.пользованы в качестве N выходов формирователя временных интервалов.

3. Система электропитания по пп,1 и 2, отличающаяся тем, 4Т0 блок сдвигающих регистров выполi нен в виде последовательно соединенных по информационному тракту сдвигающих регистров, тактовые входы которых соединены с выходом делителя частоты, а выходы от 1 до 2,N попарно выходами К и 2.N — K+1 ключены к соответствующим входам N схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход первой иэ которых использован в качестве первого выхода формирователя временных интервалов, выходы последующих соединены с первыми входами N-1 коньюнкторов, вторые входы которых использованы в качестве N-1 дополнительных входов блока сдвигающих регистров, а выходы использованы в качестве остальных N-1 выходов формирователя временных интервалов.

4, Система электропитания по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что блок запуска выполнен с обеспечением на выходе функции

3 = F; A<+ F; ° А„„

t-pe Г = А С, ° П (A; С,+А; С, ), О 4

А - внешний сигнал запуска, С - выходной сигнал датчика выходного параметра первичного преобразователя постоянного напряжения, A ° - сигнал íà i-выходе форми1 рователя временных интервалов, . С, — выходной сигнал датчика

1 выходного параметра i источника питания.

5. Система электропитания по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что блок аварийных сигналов выполнен с обеспечением на выходе функции й-!

D П " ° .

ls( б. Система электропитания по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что блок перестройки состоит иэ схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых использованы в качестве выхода блока перестройки, а входы каждого из которых соединены с выходами блока запуска с индексами i и i+K где- К - число источ ни ков пита ния с одинаковой длительностью включениявыключения .

1693080

1б98880

1698880 блок пересгпроики

С оста витель С. Сит ко

Редактор M.Tîâòèí Техред п.цлиднцк

Корректор Л.Патей

Заказ 4396 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101