Вторичный источник питания постоянного напряжения

 

Изобретение позволяет расширить область применения вторичного источника питания постоянного напряжения путем обеспечения стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе в период между зарядным и разрядным циклами. Источник питания содержит токоограничивающий дроссель 1, накопительный конденсатор 2, диод 3, бесконтактный ключ 4, LC-фильтр 5, датчик тока 6,, релейные усилители 7. и 8, генератор пусковых импуль.сов 9, первый 10 и второй 11 источники опорных напряжений. Кроме того, в него введены резистивный делитель 12, соединенный выходом с третьим 13 и четвертым 14 релейными усилителями , которые, в свою очередь, подключены к выходам третьего 15 и четвертого 16 источников опорных напряжений . Импульсный усилитель-чнвертор 17 выходом соединен с управляющим входом дополнительного генератора 18. При изменении внешних i (Л 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) (51) 4 Н 02 М 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHO5hV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3(г! ()(. 3 .((Я.,13,., 131 (61) 995076 (21) 3831201/24-07 (22) 27.12.84 (46) 23.03.86. Бюл. У 11 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.П.Полынь и В Н.Мишин (53) 621 ° 316,722.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 995076, кл. G 05 F 1/58, 1980. (54) ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПЙТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение позволяет расширить область применения вторичного источника питания постоянного напряжения путем обеспечения стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе в период между зарядным и разрядным циклами. Источник питания содержит токоограничивающий дроссель 1, накопительный конденсатор 2, диод 3, бесконтактный ключ 4, LC-фильтр 5, датчик тока 6,, релейные усилители 7. и 8, генератор пусковых импульсов

9, первый 10 и второй 11 источники опорных напряжений. Кроме того, в него введены резистивный делитель

12, соединенный выходом с третьим 13 и четвертым 14 релейными усилителями, которые, в свою очередь, подключены к выходам третьего 15 и четвертого 16 источников опорных напряжений. Импульсный усилитель-инвертор 17 выходом соединен с управлявшим входом дополнительного генератора 18. При изменении внешних

1220073 условий (величины тока утечки, питающего напряжения) изменяется скорость увеличения (уменьшения) напряжения на накопительном конденсаторе 2, а среднее значение с задан-, ной точностью будет поддерживаться

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам постоянного тока, и может быть использовано для питания нагрузок различного типа от сети постоянного напряжения ограниченной мощности„и является усовершенствованием устройства по авт. св. @995076, Цель изобретения — расширение области применения вторичного источника питания постоянного напряжения . путем обеспечения стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе в период между зарядным и разрядным циклами.

На фиг.1 представлена принципиальная схема источника питания на

У фиг.2 — диаграммы изменения сигналов в различных точках схемы, Источник питания содержит цепочку иэ последовательно соединенных токоограничивающего дросселя 1 и накопительного конденсатора 2, шунтированную диодом 3, которая подключена к входным клеммам через бесконтактный ключ 4, входной LC-фильтр

5 и датчик тока (шунт) 6, включенный в рассечку общей шины питания устройства и соединечный с первыми входами первого 7 и второго 8 релейных усилителей, выходы которых совместно с выходами генератора 9 пусковых импульсов подключены к управпяющему входу бесконтактного ключа

4, а вторые входы соединены соот- 35 ветственно с первым )О и вторым 11 источниками опорных напряжений, причем выход второго релейного усилителя 8 соединен с управляющим входом генератора пусковых импульсов 9. 40

Резистивный делитель 12 напряжения включен параллельно накопительному конденсатору 2 и соединен выходом с первыми входами третьего 13 и. неизменным. Таким образом, работа источника питания позволяет выполнить ряд специфических требований, предъявляемых к вторичным источникам питания, что обеспечивает расширение области его применения. 2 ил. четвертого 14 релейных усилителей, вторые входы которых подключены к выходам соответственно третьего 15 и четвертого 16 источников опорных напряжений, причем выход четвертого релейного усилителя 14 соединен с управляющими входами импульсного усилителя-инвертора 17, бесконтактного ключа 4 и генератора 9 пусковых импульсов, выходы импульсного усилителя-инвертора 17 и третьего релейного усилителя 13 — с управляющим входом дополнительного генератора 18, а выход последнего — с уп равляющим входом бесконтактного ключа 4.

На фиг.2 приведены диаграммы тока 19, напряжения 20 на накопительном конденсаторе 2 и напряжений

21-26. Первый протекает через шунт

6, а последние являются выходными сигналами соответственно элементов: импульсного усилителя-инвертора .«7, дополнительного генератора 18,, первого 7, второго 8, третьего 13 и четвертого 14 релейных усилителей, На диаграмме 19 фиг.2 обозначены пороговые величины напряжения на накопительном конденсаторе 2 (с. точки зрения заданной точности стабилизации): минимально допустимого

27 и максимально допустимого 28.

Соотношение частот f и длительностей импульсов t генераторов 9 и и 18, а также мощностей сигналов 21—

26 определяется неравенствами

f я (8 91 и18 я tu9

21 2Ъ Я5 26 24 22

Соотношение напряжений опорных источников 15 и 16 и величин гистереэиса Ч релейных усилителей 13 и

14 определяется выражениями

12200/3 5 <6 Ю 1б 1Э

41 1 {4 (2) 30

45 разряда.

55

Величина гистерезиса релейного усилителя 13 устанавливается в соответствии с заданной точностью стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе.

Устройство работает следующим образом.

В конце зарядного цикла в момент времени t< (фиг,2), когда напряжение на накопительном конденсаторе 2 до-. стигнет минимально допустимой величины 27 и напряжение отрицательной обратной связи, поступающее с выхода реэистивного делителя 12 напряжения на первый вход релейного усилителя

14, сравняется с напряжением опорного источника 16, выходной сигнал 26 релейного усилителя 14 изменяется.

При этом запирается ключ 4, дублируется блокировка генератора 9 пусковых импульсов, изменяется выходной сигнал 21 импульсного усилителя-инг вертора, что приводит к включению ! ,дополнительного генератора 18. Одновременно, при зайирании ключа 4 ток 19, протекающий через шунт 6, уменьшается ниже порогового значения 1„,, что вызывает изменение выходного сигнала 24 релейного усилителя 8 и, как следствие, блокировку выходного сигнала 23 релейного усилителя 7.

В указанном состоянии дальнейший заряд накопительного конденсатора 2 осуществляется благодаря управляющим воздействиям с выхода дополнительного генератора 18, частота и длительность импульсов которого выбраны так, что среднее значение тока заряда, превьппает ток саморазряда накопительного конденсатора 2 с некоторым запасом, обеспечивающж, тенденцию нарастания напряжения на указанном конденсаторе при любых возможных колебаниях величины тока самоВ момент времени t< (фиг.2), когда напряжение на накопительном конденсаторе 2 достигнет максимально допустимого уровня 28 и напряжение отрицательной обратной связи, поступающее с выхода резистивного делителя 12 напряжения на первый вход релейного усилителя 13, сравняется с напряжением опорного источника 15, выходной сигнал 25 усилителя 13 изменяется и дополнительный генератор

18 устанавливается в ждущий режим.

При уменьшении напряжения на накопительном конденсаторе 2 до минимально допустимого уровня 27 (в результате саморазряда) релейный усилитель 13 переключается в исходное 10 начальное состояние и разрешает ра боту генератора 18. Начинается процес подзарядки.

Увеличение напряжения на накопительном конденсаторе 2 до максимально допустимого уровня 28 (момент времени t, фиг. 2) вновь приводит к переключению релейного усилителя

13 и установке генератора 18 в ждущий режим. Таким образом, процесс

20 будет повторяться. При изменении

1 внешних условий (величины тока утечки, питающего напряжения) изменяется скорость увеличения (уменьшения) напряжения на накопительном конден25 саторе 2, а среднее значение- с заданной точностью будет поддерживаться неизменным.

Таким образом, устройство поз- . воляет выполнить ряд специфических требований, предъявляемых к вторичным источникам питания с емкостными накопителями, таких как возможность работы емкостного накопителя r.o циклу заряд — пауза — разряд, обеспечение стабилизации напряжения на емкостном накопителе в период паузы с заданной точностью, минимальное возмущающее воздействие во время подзарядки емкостного накопителя на первичную питающую сеть, что обеспечивает вторичному источнику питания, по сравнению с известным, расширение области применения, например, в пускорегулирующей аппаратуре для высокоинтенсивных импульсных источников света, при- меняемой в фотографических системах.

Формула изобретения

Вторичный источник питания постоянного напряжения по авт.св.

Р 995076, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе в период между зарядным и разрядным циклами, в него

1220073

Составитель С.Ситко

Техред О.Сопко

Редактор Н,Гунько

Корректор В.Синицкая

Заказ 1328/57 Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 введены дополнительный генератор

3 третий и четвертый источники опорных напряжений, резистивный делитель напряжений, включенный параллельно накопительному конденсатору, импульсный усилитель-инвертор и третий и четвертый релейные усилители, первые входы которых соединены с выходом резистивного делителя напряжений„, 10 вторые входы — с выходами соответственно третьего и четвертого источ У ников опорных напряжений, причем выход четвертого релейного усилителя подключен к управляющим входам импульсного усилителя-инвертора, бесконтактного ключа и генератора пусковых импульсов, выходы импульсного усилителя-инвертора и третьего релейного усилителя — к управляющему входу дополнительного генератора, а выход последнего — к управляющему входу бесконтактного ключа.