8.6. Резервирование питания ЦТС

Необходимость в резервировании питания ЦТС возникает, когда существует угроза, что длительные помехи в сети питания могут нарушить работоспособность изделий, входящих в состав систем, управляющих важными технологическими процессами в реальном масштабе времени. В менее ответственных случаях бывает достаточно обеспечить сохранение информации в ОЗУ.

Резервировать можно как первичное, так и вторичное напряжения питания.

Вторичные источники питания с непрерывным регулированием сохраняют на выходе напряжение в допустимых пределах при полном отключении первичного питания длительностью примерно до с использованием энергии, накопленной в фильтрах выпрямителей.

Вторичные бестрансформаторные источники питания с импульсным регулированием сохраняют на выходе напряжение в допустимых пределах при отключении первичного

питания на время 100-200 мс. Этого достаточно, чтобы обеспечить невосприимчивость ЦТС к наиболее частым возмущениям напряжения в сети питания, возникающим из-за коммутаций.

Возмущения первичного питания, возникающие вследствие коротких замыканий или переключений в электрических сетях, имеют длительность 1—2 с. Резервирование в течение такого времени можно обеспечить с помощью электромашинных преобразователей, состоящих из асинхронного электродвигателя, синхронного генератора и иногда маховика.

Коэффициент полезного действия преобразователей достаточно высок только при значительной мощности установки. Так, в диапазоне мощностей 100 кВт и выше КПД достигает 90 %, а в диапазоне 1 кВт и ниже падает до 60% [118]. Преобразователи в зависимости от инерции вращающихся частей способны защищать от внезапных отключений первичного питания, длящихся не более нескольких десятков секунд.

При авариях в электрических сетях напряжение в них может отсутствовать до 30 мин и более.

Если питание ЦТС требуется резервировать и в таких случаях, то для этого применяют так называемые системы непрерывного (гарантированного) питания (СНП). Существует много разновидностей СНП.

Простейшая СНП содержит никель-цинковые аккумуляторы, включенные через развязывающие диоды параллельно с выходами вторичных источников питания. Однако батареи аккумуляторов занимают много места, поэтому их целесообразно использовать только для резервирования вторичного питания полупроводниковых ОЗУ, когда необходимо избегнуть потери информации на время отключения питания.

Другие виды СНП подразделяются на динамические и статические. Первые содержат двигатель внутреннего сгорания и генератор, который подключается к цепям питания ЦТС при отключении питания в сети. Вторые содержат полупроводниковый выпрямитель напряжения сети, аккумуляторную батарею и статический инвертор, преобразующий постоянное напряжение в однофазное или трехфазное переменное. Возможна и смешанная система, когда вместо инвертора применяются двигатель постоянного тока и синхронный генератор. Стоимость, объем и масса статических СНП обычно больше, чем динамических, но последние менее надежны.