Источник вторичного электропитания

 

ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ , содержавший регулируемый импульсный преобразователь напряжения , выходом соединенный через усилитель сигнала нестабильности выходного напряжения с первым-входом блока выбора режима, второй вход которого подключен через усилитель сигнала перегрузки тока к выходу датчика тока импульсного преобразователя, причем выход блока выбора режима соединен с сигнальным входом широтноимпульсного модулятора, вход синхронизации которого соединен с выходом задающего генератора, отличающийся тем, что, с целого повьшения надежностипри резервировании источников вторичного электропитания , в него введены компаратор состояния, блок запрета и схема ИЛИ, при этом выход усилителя сигнала нестабильности выходного напряжения и выход усилителя сигнала перегрузки тока подключены к входам компа (Л ратора состояния, выход которого соединен с управляющим входом блока запрета, сигнальный вход которого соединен с выходом задающего генератора , причем выход блока запрета и выход широтно-импульсного модулятора через схему ИЛИ соединены с входом коммутации импульсного преобразователя напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

ГЕСПУБЛИН (19) (И) З(5)) «G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ- -

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3589976/24-,07 (22) 12.05.83 (46) 07. 10.84. Бюл. ¹ 37 (72) В.Г.Павлов, Р.Д.Летичевский, В.Ю.Эборомирский, А.А.Мацков и С.А.Даниэлян (53) 62 1.3 16.722(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1023303, кл. Г 05 F 1/56, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 7055434, кл . G 05 F 1/56, 1977 .

3. Пряжников В.А., Петров F.А. и Пряжников С.В. Унифицированные источники с бестрансформаторным Вхо цом и микроэлектронные узлы схем управления. Материалы семинара

"Проблемы миниатюризации и унифика— ции ВИП РЭА". М., РОТО, МДНТП, 1978, с. 149, рис. 1. (54)(57) ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащий регулируемый импульсный преобразователь напряжения, выходом соединенный через усилитель сигнала нестабильности выходного напряжения с первым-входом блока выбора режима, второй вход которого подключен через усилитель сигнала перегрузки тока к выходу датчика тока импульсного преобразователя, причем выход блока выбора режима соединен с сигнальным входом широтноимпульсного модулятора, вход синхронизации которого соединен с выходом задающего генератора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности при резервировании источников вторичного электропитания, в него введены компаратор состояния, блок запрета и схема ИЛИ, при этом выход усилителя сигнала нестабильности выходного напряжения и вьгход усилителя сигнала перегрузки тока подключены к входам компаратора состояния, выход которого соединен с управляющим входом блока запрета, сигнальный вход которого соединен с выходом задающего гене— ратора, причем выход блока запрета и выход широтно-импульсного модулятора через схему ИЛИ соединены с входом коммутации импульсного преобразователя напряжения.

1117б12

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке систем вторичного электропитания, в частности в системах, в которых наращивание мощности 5 производится путем параллельного соединения источников вторичного электропитания (ИВЭП), при этом при выходе из строя одного из параллельно включенных ИВЭП он должен выда- 10 вать сигнал аварии, а исправные

ИВЭП вЂ” обеспечивать бесперебойность электропитания аппаратуры.

Известен стабилизирующий источник вторичного электропитания, котс- !5 рый обеспечивает четкое выявление неисправного ИВЭП и отключение его при аварийном повьштекии напряжения на выходе параллельно соединенных

ИБЭП г1) . 20

Однако в устройстве при параллельном соединении возникает ограничение (стопорировакие) мощности на выходе

ИБЭП.

Известно устройство, обеспечиваю- 25 щее ограничение выходной мощности

ИБЭП 2 ) .

Однако при параллельном соединении подобных устройств ке исключена всзможчость перегрузки и отключения що отдельных ИБЭП, поскольку защита от перегрузки решается путем его отключекия.

Известно устройство, обеспечивающее ограничение выходной мощности

ИВЭП 31, Однако при параллельном соединении подобных устройств ке исключена возможность перегрузки и отключения отдельных ИВЭП, поскольку защита от 40 перегрузки по току решается путем выключения ИВЭП. !

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является источник вторичного электропитания, содержащий регулируемый импульсный преобразователь напряжения, выход которого через усилитель сигнала нестабильности выходного напряжения соединен с первым входом блока выбо- о ра режима, второй вход которого соединен через усилитель сигнала перегрузки тока с выходом датчика тока импульсного преобразователя напряжения, а выход блока выбора режима соединен с сигнальным входом широтноимпульского модулятора, вход синхронизации которого соединен с выходом задающего генератора, а выход подключен к входу коммутации импульсного преобразователя напряжения.

Блок выбора режима обеспечивает работу ИВЭП либо в режиме стабилизации вьгходного напряжения, либо в режиме стабилизации (ограничения) выходного тока. До тех пор, пока значение выходного тока ИВЭП не достигает установленного предела, блок выбора режима обеспечивает регулирование выходного напряжения.

Если же выходной ток достигает установленного предельного значения, блок выбора режима обеспечивает переход

ИВЭП в режим ограничения (стабилизации) выходного тока.

При уменьшенном сопротивлении нагрузки выходной ток остается постоянным, а выходное напряжение понижается. При коротком замыкании на выходе

ИВЭП величина выходного тока не изменяется, при этом длительность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора стремится к нулю 131 .

Однако при параллельном соединении таких ИВЭИ ток нагрузки не будет распределен равномерно между ними изза разброса номинала выходного напряжения ИВЭП вследствие конечной точности установки. ИВЭП с большим значением выходного напряжения окажется в режиме ограничения выходного тока.

ИВЭП, у которого выходное напряжение было установлено ниже номинальной величины, может оказаться запертым, поскольку для него значение напряжения на выходе параллельно соединенных ИВЭП черезмерно велико. Исправный, но запертый ИБЭП, через который не прокачивается какая-либо мощность (заперты силовые транзисторы), практически невозможно отличить от неисправного ИВЭП. В. результате надежность резервирования ИБЭП снижается.

Цель изобретения — повышение надежности при резервировании.

Поставленная цель достигается тем что в источник вторичного электропи;тания, содержащий регулируемый им пульсный преобразователь напряжения, выходом соединенный через усилитель сигнала нестабильности выходного напряжения с первым входом блока выбора режима, второй вход которого подключен через усилитель сигнала перегрузки тока к выходу датчика тока импульсного преобразователя, причем

3 1 1176 выход блока выбора режима соединен с сигнальным входом широтно-импульсного модулятора, вход синхронизации которого соединен с выходом задающего генератора, введены компаратор состояния, блок запрета и схема ИЛИ, при этом выход усилителя сигнала нестабильности выходного напряжения и выход усилителя сигнала перегрузки тока подключены к входам компара-. 10 тора состояния, выход которого соедииен с управляющим входом блока запрета, сигнальный вход которого соединен с выходом задающего генератора, причем вьмод блока запрета 15 и выход широтно-импульсного модулятора через схему ИЛИ соединены с входом коммутации импульсного преобразователя напряжения.

На чертеже приведена функциональ- 20 ная схема источника вторичного электропитания.

Источник содержит регулируемый импульсный преобразователь 1 напряжения, выход которого через усили- 25 тель 2 сигнала нестабильности выходного напряжения соединен с первым входом блока 3 выбора режима, второй вход которого соединен через усилитель 4 сигнала перегрузки тока с вы- gp ходом датчика тока импульсного преобразователя напряжения, а выход блока выбора режима соединен с сигнальным входом широтно-импульсного модулятора 5, вход синхронизации которого соединен с выходом задающего генератора 6. При этом выход усилителя сигнала нестабильности выходного напряжения и выход усилителя сигнала перегрузки тока 4 подключены к входам компаратора 7 состояния, выход которого соединен с управляющим входом блока 8 запрета, сигнальный вход которого соединен с выходом задающего генератора. Вьмод блока запрета 45 и выход широтно-импульсного модулятора через схему ИЛИ 9 соединены с входом коммутации импульсного преобразователя 1 напряжения.

ИВЭП работает следующим образом.

Напряжение и ток на выходе импульсного преобразователя 1 напряжения анализируются соответственно усилителем 2 сигнала нестабильности выкодного напряжения и усилителем 4 55 сигнала перегрузки тока.

Если величина выходного тока преобразователя 1 меньше предельно допустимого значения, то блок выбора режима запирает выход усилителя сигнала перегрузки тока 4 и подключает выход усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряжения к сигнальному управляющему входу широтно-импульсного модулятора 5.

При этом широтно-импульсный модулятор 5 вырабатывает импульсы такой длительности, которая необходима для стабилизации на заданном уровне выходного напряжения преобразователя 1.

Управление преобразователем 1 производится широтно-модулированными имI пульсами через схему ИЛИ 9. Частота следования импульсов широтно-импульсного модулятора 5 определяется частотой следования импульсов задающего генератора 6. Передний фронт ииротномодулированных импульсов определяется передним фронтом импульсов задающего генератора 6, длительность которых выбирается существенно меньше периода следования. В результате сравнения выходных сигналов усилителей 2 и 4 компаратор 7 состояния вырабатывает напряжение, отлирающее блок 8 запрета. Импульсы задающего генератора 6 поступают на второй вход схемы ИЛИ 9 через отпертый блок 8 запрета. Поскольку в режиме стабилизации напряжения длительность широтно-модулированных импульсов всегда больше длительности импульсов задающего генератора 6, то последние перекрываются по длительности широтномодулированными импульсами и не влия" ют на их длительность.

Если величина выходного тока преобразователя 1 достигает предельно допустимого значения, то блок 3 выбора режима запирает выход усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряжения и подключает выход усилителя 4 сигнала перегрузки тока к сигнальному управляющему входу широтноимпульсного модулятора 5. При дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки ИВЭП широтно-импульсный модулятор 5 вырабатывает импульсы такой длительности, которая необходима для ограничения (стабилизации) на предельно допустимом уровне выходного тока преобразователя 1.

При этом на выкоде преобразователя 1 напряжение уменьшается, а величина тока сохраняется на предельно допустимом уровне. Компаратор 7 состол

i 1176 1 2 ния, сра:- "Ii!"- .я ..«}ХО,: нее сигналы усиЛнтЕЛЕй:«- 3ЫП.=.I}3rr!«}на Г т Нацряж:}Ili(. 3.«}т,т 72!(I f запрета, Б 31 Г«М РЕЖИМЕ ц; цт 7 т СГ "-тапаЮТ}!ЕГО

ГЕПЕратвра ):ц: - —. с с, «т}}т}т На Второй

ВХОД С Х С г "т«т 1}! В 1 } i . - г «ОД }1(« (}Т»Т В сз Ю т С ТТ к т}тт po (Ho-модул}.р(в.-.:::.". импульсам.

Прн:- ;}»ГР(В; цт Ос« -Гнс-!}Т,Т!;Рц}1!i

r! p 03 тт}} пе}! »тя }13. Г) уз к: » Ili) .)11 ВплОть до коро r f(n! (. Ва мыка }тия.- —,)ттттель}тость шттротH() } 10П }птг)Она if}f!.Ð(имтт .«»ль сов стреми- ся к }т".л},}., г результате чего

t 0 l . и а В }:1«(0;» « I Q) (0 б р (3 О } т а т с Л я 1

Q(ТЛЕ СЯ На «Г )C Втf(!тPP:f РЛЬ};0 ll ОПУ(— тимой Велич»I}fbi, Рс} С С«10 Т р -Т 1 f) 3!7 0Ò «) ПВ "-.Г Т}а Га ЕМО (7

}II,311;:тц} rf;Iра«)»«л".!ò" "0 (73Д}»цсции

}}с«C }((7.. I»:(if- ; }!!C fi С т, г . «.«т,}»С Т}Т»(с«Т ТТЯ

ВЫХОД }Т ;}} М(Л}}}} 0 С rI; :« -)-,:Р,--:т (}Т) ВТ»!)ОВЯЦИЯ .„

Ii т -за ра 3i«p»1 ", т »- гт».0} O }!31}ð}I—

ЖЕ Т{11Я т(7}(}} Т f P,;3 -",!! (7. (}т»7 «3 Г «сет! (стт т(Е"равно.}CQ!I,т ж.:, ИБЭП„у к(7 Горогс Вк ста-г -ец. Ое выход}}00 !!(ацряж(.}1}те Оказалось не Of«f»L ..Q, i;C 1 v, II) »ГИХ, II(I7(0 дится пол Г}О! I !0! f 3 а» т):уз}(ОЙ В рРжцме

QI PQ ТПТ.! (ЧИЯ Мс» К СИ ° »Р Т-.,}»с«Л )r»V(т}.-«с}ОГ (« тока, I. Á П у к()тот) с» О т}т } :«Бfi Рттцс)Р II»!

:(ОД Н О Р i i c} Т! т) ТГЖ Е }Ц i с 0 К а - Fl Л »A (. "-. Н Р С К ОЛ I>—

KO т}И)КЕ «C: —, гп Q («!° Т»Х i« .", Р ЦР }та— т-в«Т(Е}(,ТГ,Г».;; " }т» 33;IC = iii» -,-. —, ВЬ;7!ОД-» в спут}»3 (! }7:«т); Oi- с«»«.-,- -()ã,:3;} I}I(jf

С тп}1тсп i- С,, Т З«ЕЛ;ТТ ". Р fOI 0,, }}«ЭП

ЦаПР}т»КЕ}н .. - ;,., I;I,,-(OÄ " П" Ра-»ii. .- го

СОЕДИ}те};»I}, «i - . т, б.. г Р) ".»»«Т«};»«i„r}Q — ГИКО, }Т(тзт(" у ..:.-.Т}.: ., .-: ) С",1} }Таз}а }ieСтсзб}ТЛ Ьт»ОС, —;!! т;ЬТХ о —,.:(» ° р:f3 .p}I)f<(}I»f}f

ЭтQr Q IIß3! r« . }»7 .») а :! тi!!;- ." Г, т}Г Ца}т, rip fr котОООМ 7 if}! Г . "}т н 7: т: ттf«(»ò}}0 мо)ТУли

I0

40 рова}тньтх импульсов уменьшается до нуля. Однако, на вход коммутации преобразователя 1 продолжают поступать узкие импульсы от задающего генератора 6 через отпертый блок Я запрета и схему ИЛИ 9. При этом импульсный

Гтреобразователь 1 отдает минимальную мощность В нагрузку, что однозначно индицирует исправное состояние ИВЭП.

Если преобразователь 1 не отдает никакой мощности в нагрузку, то данный ИВЭП будет заперт по выходу, что однозначно индицирует неисправное состояние ИВЭП.

Таким образом, при параллельном соединении предлагаемых ИВЭП имеется однозначная информация о состоянии каждого ИВЗП, что позволяет производить оперативный контроль состояния резервных ИВЭП и оперативную замену

Ii): в случае неисправности при Обеспече}ттттт безобрывности электропитания, В случае короткого замыкания нагрузки Iia выходе каждого ИВЭП имеет место ограниченная величина тока, поскольку широтно-модулированные импульсы уменьшаются до нуля, а импульсы задающего генератора 6 не по" ступают на вход схемы ИЛИ 9 .

Тех}»ико-экономическая эффектив— ность предлагаемого устройства заключается в существенном повышении надежности электропитания аппаратуры при араллельном соединении ИВЭП, которое обеспечивает бесперебойное электропитание аппаратуры в течение неограниченного времени эа счет возмож}тости оперативного обнаружения неисправного ИВЭП и его замены без. выключения исправных ИВЭП.

1117612

Составитель И. Никитин

Редактор Е.Лушникова Техред M.Тепер Корректор В.Бутяга

Заказ 7219/32 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðîä, ул.Проектная, 4