УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для гарантированного электропитания ответственных потребителей.
Известно устройство резервного электропитания 1, содержащее два источника питания. В нормальном режиме нагрузка получает питание от основного источника через диод. При снижении напряжения основного источника диод запирается и нагрузка переключается на резервный источник, получая питание через транзистор, управляемый стабилизатором напряжения. Одновременно с запиранием диода включается транзисторный ключ, срабатывает реле и замыкает контакт, который шунтирует транзистор. При этом к нагрузке приложено полное напряжение резервного источника. При восстановлении напряжения основного источника устройство возвращается в исходное состояние. Педостатком данного устройства является то, что резервный источник питания находится в горячем резерве и вырабатывает свой ресурс во время работы основного источника питания.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для автоматического включения резервного источника питания 2, содержащее два источника питания - основной и резервный, имеющих выводы для подключения к сетевым щинам питания и к цепи управления, узел контроля выходных напряжений и схему переключения с дополнительным источником питания. . Выходы источников через разделительные диоды подключены к общей нагрузке. Данное устройство позволяет контролировать состояние источников питания и переключать нагрузки на резервный источник по факту выхода из строя основного источника.
Недостатки известного технического рещения: 1.позволяет резервировать только те источники питания, которые имеют вход автоматического управления;
2.наличие дополнительного источника питания для питания схемы управления.
Поставленные задачи решаются тем, что в устройстве для автоматического включения резервного источника питания, содержащем основной и  резервный источники питания, подключенные к нагрузке через разделительные диоды и схему их переключения, включение и выключение источников питания осуществляется посредством двух симисторов, аноды которых подключены к фазам электросети, а катоды - к сетевым входам источников питания. Схема переключения содержит две схемы включения симисторов, подключенные к управляющим выводам симисторов, по две схемы контроля верхнего и нижнего пределов напряжения электросети, на входы которых подается напряжение сети, а выходы подключены к схемам включения симисторов и две схемы контроля неисправности источников питания входы которых подключены к выходам источников питания, а выходы - к схемам включения симисторов.
На Фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства, в которой введены следующие обозначения: 1 и 2 - основной и резервный источники питания; 3 и 4 - симисторы; 5 и 6 - разделительные диоды; 7 - нагрузка; 8 и 9 - схемы включения симисторов; 10, И, 12 и 13 - схемы контроля пределов напряжения электросети; 14 и 15 - схемы контроля неисправностей источников питания; 16 и 17 - емкости; 18 и 19 - сопротивления; 20, 21, 22, 23. 24 и 25 - транзисторы; 26 и 27 - оптроны, 28 и 29 - тиристоры.
Устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения сети 1 и сети 2 источники питания 1, 2 не включатся, т.к. симисторы 3, 4 закрыты, а начнут заряжаться емкости 16, 17. Поминалы элементов 16, 18 и 17, 19 выбраны так, что постоянная времени Т схемы 8 меньще постоянной времени
схемы 9. Поэтому через время  откроются транзисторы 20, 22, на управляющий вход симистора 3 будет подано напряжение, он откроется и включится источник питания 1. Напряжение с выхода источника питания 1 поступит на вход оптрона 27, он включится, что приведет к открыванию транзистора 25 и разряду емкости 17. В этом состоянии симистор 4 будет все время оставаться выключенным и, следовательно, источник питания 2 будет отключен от сети. Постоянная времени Г/ должна быть больще постоянной времени Г , чтобы успела пройти описанная выще процедура до включения источника питания 2. При выходе из строя источника питания 1 оптрон 27 выключится, начнет заряжаться емкость 17 и через время  откроются транзисторы 21, 23 , что приведет к открыванию симистора 4 и включению источника питания 2. Напряжение с выхода источника
питания 2 поступит на вход оптрона 26, он включится, что приведет к отключению источника питания 1 от сети.
Схемы 14 и 15 контроля неисправности источников питания позволяют применять данное устройство для резервирования источников питания постоянного тока и выпрямительных преобразователей с широким диапазоном выходных напряжений.
Данное устройство позволяет также отключать источники от сети, если напряжение сети выходит за установленные границы. Нижние границы напряжений сети устанавливаются делителями схем 12 и 13, а верхние границы делителями схем 10 и 11. Если в данный момент включен источник питания 1 и напряжение сети находится в установленных границах, то тиристор 28 и транзистор 24 закрыты. Если напряжение в сети 1 выходит за одну из границ, то тиристор 28 или транзистор 24 откроются, что приведет к закрытию симистора 3, отключению источника питания 1 и включению источника питания 2 аналогично описанному выше, при этом источник питания 1 отключается от сети. Аналогично происходит переключение с источника питания 2 на источник питания 1 в случае выхода напряжения сети 2 за установленные границы.
По сравнению с известными устройствами аналогичного назначения предлагаемое имеет следующие достоинства:
1.осуществляет резервирование источников питания постоянного тока и выпрямительных преобразователей с широким диапазоном выходных напряжений;
2.не требует входа автоматического включения источников питания;
3.не имеет дополнительных вторичных источников питания;
4.позволяет переключать основной источник питания на резервный и наоборот в случае перенапряжений или провалов в сети электропитания (при подключении основного и резервного источников питания к разным электросетям или разным фазам одной сети).
Таким образом, применение устройства для автоматического включения резервного источника питания предлагаемой конструкции гарантирует высокие надежность и качество энергоснабжения.
Источники информации:
ЬАвторское св. СССР №1501214, МКИ: Н 02 J 9/06, 1987.