3.2. Воздействие длительных импульсных помех из сети питания

Длительные помехи из сети питания воздействуют главным образом на вторичные источники питания (ВИП). Рассмотрим эти воздействия на примере идеализированной схемы замещения стабилизированного ВИП с последовательным непрерывным регулирующим элементом (рис. 3.5, а). На схеме Е — условно постоянное напряжение, равное амплитудному значению напряжения на входе выпрямителя ВИП, r — внутреннее сопротивление сети (до выпрямителя ВИП), — емкости буферных батарей конденсаторов, — сопротивление регулирующего элемента стабилизатора, R — сопротивление нагрузки.

Пусть в некоторый момент времени наступает провал, т. е. напряжение Е скачком уменьшается до нуля. Тогда диод закроется и напряжение начнет снижаться по линейному закону вследствие функционирования регулирующего элемента:

где — начальное напряжение:

- постоянная времени; падение напряжения на выпрямителе.

Напряжение остается до момента времени постоянным

и равным . С момента при Котором регулирующий элемент насыщается, его сопротивление становится весьма малым, и в дальнейшем схема ведет себя как нестабилизированный ВИП с емкостью батареи Напряжение при этом снижается по экспоненте:

где

С момента, когда напряжение на логических и запоминающих элементах ЦТС становится ниже предельно допустимого значения, их работоспособность нарушается, и информация, содержавшаяся в ЦТС, разрушается.

При перенапряжении, т. е. при возрастании напряжения Е скачком на значение вследствие функционирования регулирующего элемента напряжение остается равным а напряжение растет по экспоненциальному закону с постоянной времени до установившегося значения

Одновременно растет температура 0 регулирующего элемента вследствие роста рассеиваемой им мощности. Полагая, что температура в статическом режиме линейно зависит от рассеиваемой на элементе мощности, а динамические свойства характеризуются тепловой постоянной времени те, можно записать

где — коэффициент пропорциональности.

При превышении предельно допустимых значений напряжения или температуры происходит соответственно электрический или тепловой пробой регулирующего элемента.

Рассмотрим аналогичным образом воздействие длительных помех на бестрансформаторный ВИП с импульсным регулирующим элементом. Идеализированная схема замещения ВИП приведена на рис. 3.5, б. На схеме РП — регулирующий импульсный преобразователь напряжения, содержащий понижающий трансформатор с отношением числа витков обмоток, равным

Когда в момент времени наступает провал напряжения Е до нуля, то вследствие действия регулирующего

преобразователя напряжение начинает снижаться по линейному закону

где — начальное напряжение:

— постоянная времени; падение напряжения на выпрямителе.

Напряжение остается постоянным и равным до момента при котором становится равным и регулирующие возможности ВИП исчерпываются. В дальнейшем схема ведет себя как нестабилизированный ВИП с емкостью батареи Напряжение при этом снижается по экспоненте

где

При возрастании напряжения Е скачком на значение АЕВ напряжение вследствие действия регулятора остается равным , а напряжение растет по экспоненциальному закону в соответствии с (3.20).

Достойно внимания то, что при прочих равных условиях бестрансформаторные ВИП обладают существенно более высокой постоянной времени снижения напряжения при провалах (вследствие наличия множителя k), что обеспечивает им более высокую степень защиты от влияния провалов напряжения в сети первичного питания по сравнению с непрерывно регулируемыми ВИП.

Еще одной причиной аварийных состояний ЦТС, наступающих в результате воздействия длительных помех, является некорректно спроектированная система защиты ВИП, срабатывающая при значениях параметров провалов и перенапряжений, еще не приводящих к потере работоспособности логических и запоминающих устройств ЦТС.

Для защиты информации, содержащейся в ЦТС, от разрушения длительными помехами из сети питания может применяться резервирование первичного или вторичного питания и свертывание информации в оперативное запоминающее устройство.

Способы резервирования питания требуют много дополнительной аппаратуры. Свертывание информации требует

меньше дополнительной аппаратуры, однако применение этого способа возможно, только если кратковременные перерывы в работе ЦТС допустимы по условиям работы.