Источник вторичного электропитания

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры и является дополнительным к изобретению по а.с. № 1117612. Целью изобретения является расширение области использования источника электропитания за счет обеспечения возможности надежной параллельной работы с другими источниками. При отклонении выходных параметров преобразователя 1 на его вход управления поступают сигналы, формируемые соответствующими цепями обратной связи. Для индикации устройства в режиме стабилизации напряжения используется элемент 17. Индикация режима стабилизации тока осуществляется с помощью элемента 18. При этом обеспечивается местный и дистанционный контроль исправности и степени загрузки каждого из параллельно работающих источников. 1 ил. tg (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 G 05 У 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1117612 (21) 3946098/24-07 (22) 23.08.85 (46) 30.01.87. Бюл. В 4 (72) В.Г.Павлов, P.Ä. Летичевский, Ю.A.Âîäîëàãèí, О.Л.Латник и С.А.Мусаелян (53) 621.316.722 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1117612, кл. G 05 F 1/56, 1983. (54) ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры и является дополнительным к йзобретению по а.с. Ф 1117612. Целью

„SU„„1287130 A 2 изобретения является расширение области использования источника электропитания за счет обеспечения возможности надежной параллельной работы с другими источниками. При отклонении выходных параметров преобразователя

1 на его вход управления поступают сигналы, формируемые соответствующими цепями обратной связи. Для индикации устройства в режиме стабилизации напряжения используется элемент 17. Индикация режима стабилизации тока осуществляется с помощью элемента 18.

При этом обеспечивается местный и дистанционный контроль исправности и степени загрузки каждого иэ параллельно работающих источников. 1 ил.

1287130

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при построении систем вторичного электропитания с параллельным включением составных питающих каналов.

Целью изобретения является расширение области практического использования источника вторичного электропитания за счет обеспечения возможности 10 надежной параллельной работы с другими источниками.

На чертеже представлена функцио-. нальная схема предложенного устройства.

1з

В состав источника входят регулируемьгл импульсный преобразователь 1 напря>кения, усилитель 2 сигнала нестабильности выходного напряжения, блок 3 выбора режима, усилитель 4 сигнала перегрузок тока, .шлротно-импульсный модулятор 5, задающлй генератор 6, компаратор 7 состояния, блоки 8 и 9. запрета„ элемент 10 ИЛИ, 2з блок 11 гальванической развязки, пиковый детектор 12, ключи 13-16, элементы 17 и 18 местной индикации, токаограничивающие резисторы 19 и 20, фазоинверсный трансформатор 21, счетний триггер 22, таказадающий узел 23. Позицией 24 на схеме. обозначена общая информационная шина, а позициями 25 и 26 — выходные информационные вь всды .источника. Потенциальный и токовьпл (постоянного тока) выходы регулируемого импульсного преобразователя 1 соединены с входами соответственно усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряжения и усилителя 4

jjо сигнала и регрузки тока. Еще один по- " тенциальный (переменного тока) выход преобразователя 1 соединен с входом блока 11 гальванической развязки. Входы блока 3 режима и компаратора 7 сосл5 таяния подключены к входам усилителя

2 сигнала нестабильности выходного напряжения и усилителя 4 сигнала перегрузки тока, Входы широтно-импульсного модулятора 5 соединены с выходами задающего генератора 6 и блока 3 выбора режима, а выход — c одним из входов элемента 10 ИЛИ. Сигнальньп» и управляющий входы блока 8 запрета подключены к выходам соответственно задающего генератора 6 и компаратсра

7 состояния, а выход — к другому входу элемента 10 ИЛИ. Выход элемента

10 ИЛИ соединен с входом коммутацгл-. регулируемого импульсного преобразователя 1 напряжения. Вход счетного триггера 22 подключен к выходу задающего генератора 6. Управляющий вход блока

9 запрета соединен с выходом компаратора 7 состояния. Вьг од блока 11 гальванической развязки соединен с входом пикового детектора 12. Счетный триггер 22, блок 9 запрета, токозадающий узел ?3 и фазоинверсный трансформатор

21 включены последовательно. Ключи

13 и 14 включены между общей информационной шиной 2ч и информационными выходными выводами 25 и 26 источника.

Первый выходной вывод пикового детектора 12 соединен с общей информационнОЙ шинОЙ 2 - Ф. ВтОрой выхОДной Вывод

mrêoâîão детектора 12 подключен к входному по-енциальному выводу ключа

13 через последовательно включенные элемент 17 местной индикации и токоэадающий резистор 19, а к входному потенциальному выводу ключа 14 — через последовательно включенные элемент

18 местной индикации, токоограничивающий резистор 20 и параллельно включенные ключи 15 и 16. Управляющие вхоцы ключей 15 и 16 соединены с противофазными выходами фазоинверсного трансформатора 21.

Источник работает следующим обраэбм

Иапря>кение и ток на выходе импульcê0ão преобразователя 1 напряжения ана>пизируются соответственно усилителем 2 сигнала нестабильности выходного напряжения и усиллтелем + сигнала перегрузки тока:

Если величина выходного тока преобразователя ": меньше предельно допу-стимогс значения, тс блок 3 выбора режима запирает выход усилителя 4 сигнала перегрузки тока и подключает выход усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряжения к управляющему входу широтно-импульсного модулятора 5, При "o широтно-импульсный моцулятор 5 вырабатывает импульсы такой длительности, которая необходима цля стабилизации на заданном уровне выходного напряжения преобразователя

1. Управление преобразователем 1 производи-ся пгнротно-модулированными импульсами через элемент 10 ИЛИ, Частота следования импульсов широтно-импульсного модулятора 5 определяется частотой следования импульсов задающего генератора 6. Передний фронт ченным, ключ 14 — запертым.

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 управляющему входу широтно-импульсного модулятывает импульсы такой длительности, которая необходима для ограничения (стабилизации) на предельно допустивателя 1. При этом на выходе преобразователя 1 напряжение уменьшается, а величина тока сохраняется на предельно допустимом уровне. Компаратор 7 состояния, сравнивая выходные сигналы усилителей 2 и 4, вырабатывает напряотпирающее блок 9 запрета.

В этом режиме импульсы задающего генератора 6 не поступают на второй вход элемента 10 ИЛИ, а импульсы со скважностью два с выхода счетного триггера 22 подводятся через открытый блок 9 запрета и токозадающий узел

23 к входу фаэоинверсного трансформатора 21. Фазоинверсный трансформатор

21 формирует две импульсные последовательности со скважностью два, инвертированные друг относительно друга.

Импульсы этих инвертированных последовательностей поочередно отпирают ключи 15 и 16. При этом выходное напряжение пикового детектора 12 оказывается приложенным также к элементу

18 местной индикации и управляющему входу ключа 14. Величина тока, протекающего через элемент 18 местной индикации и управляющий вход ключа 14, определяется сопротивлением токоограничивающего резистора 20. Включенный элемент 18 местной индикации и замкнутый ключ 14 отображают работу источника в режиме стабилизации тока.

Этот режим работы имеет место при максимальной загрузке, когда величина выходного тока преобразователя 1 достигает предельно допустимого значения, или при перегрузке источника вплоть до короткого замыкания на выходе. Сигнал элемента 18 использует3 1287130 4 широтно-модулированных импульсов оп- удерживаются запертыми, элемент 18 ределяется передним фронтом импульсов местной индикации оказывается выклюзадающего генератора 6, длительность которых выбирается существенно меньше периода следования. В результате сравнения выходных сигналов усилителей 2 и 4 компаратор 7 состояния вырабатывает напряжение, отпирающее блок 8 запрета. Импульсы задающего генератора 6 поступают на второй вход 0 элемента 10 ИЛИ через открытый блок

8 запрета. Поскольку в режиме стаби- тора 5. При дальнейшем уменьшении лизации напряжения длительность ши- сопротивления нагрузки источника широтно-модулированных импульсов всегда ротно-импульсный модулятор 5 вырабабольше длительности импульсов, задаю- 1э щего генератора 6, то последние перекрываются по длительности широтномодулированными импульсами и не влия- мом уровне выходного тока преобраэоют на их длительность.

Широтно-модулированные импульсы с 20 выхода силового инвертора преобразователя 1 через блок 11 гальванической развязки поступают на вход пикового детектора 12, на выходе которого образуется постоянное напряжение. Вели- 25 жение, запирающее блок 8 запрета и чина постоянного напряжения определяется практически амплитудой широтномодулированных импульсов и не зависит от их скважности.

Под действием выходного напряженияЗ0 пикового детектора 12 включается элемент 17 местной индикации и отпирается ключ 13 через токоограничивающий резистор 19. Включенный элемент 17 местной индикации и замкнутый ключ я5

13 между выходным информационным выводом 25 и общей информационной шиной ,24 отображают нормальную работу источника. В работу стабилизации напряжения, когда выходной ток преобразова 40 теля 1 меньше предельно допустимого значения, сигнал элемента 17 используется в качестве местной индикации, а ключ 13 — в качестве информационного интерфейса источника с аппаратурой 45 контроля и управления.

Счетный триггер 22 преобразует последовательность импульсов с большой скважностью, формируемую задающим генератором 6, в последовательность им- 50 пульсов со скважностью, равной двум.

Однако в режиме стабилизации напряжения блок 9 запрета удерживается запертым выходным напряжением компаратора

7 состояния, и поэтому выходные им- 55 пульсы счетного триггера 22 не проходят на вход фаэоинверсного трансформатора 21. При этом ключи 15 и 16

1 287130 6 также ключ 13 сказываются выключенныся в качестве местной индикации, а ключ 14 — в качестве информационного интерфейса источника с аппаратурой контроля и управления.

Работа предлагаемого источника при параллельном соединении с аналогичными источниками для увеличения выходной мощности и резервирования, Из-за разброса выходного напряже- 10 ния ток нагрузки распределен между отдельными питающими каналами неравномерно. Источник, у которого установленное выходное напряжение оказалось несколько больше, чем у других, находится под полной загрузкой в режиме ограничения максимально допустимого тока. Предельная загрузка источника отображается включенными элементами 17 и 18 местной индикации и 20замкнутыми выходными информационными выводами 25 и 26 на общую ийформационную шину 24. ми, что свидетельствует о неисправности данного источника.

Таким образом, предлагаемый ксточник характеризуется расширенной областью практического использования.

При построении системы электропитания на основе параллельного соединения подобных источников обеспечивается местный и дистанционный оперативный контроль исправности и степени загрузки каждого источника, т.е. имеется возможность определять количественна величину исправного резерва и надежность системы электропитания в данный момент.

Ф о р м g л а и з О б р 2 f е н и я

Источник вторичного электропитания по авт.св. Р 1117612, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области практического использования за счет обеспечения возможности

Источник,у которого установленное выходное напряжение оказалось несколько ниже, чем у других, будет ненагруженным. Для него напряжение на выходе образованной системы будет слишком велико, поэтому усилитель 2 сигнала нестабильности выходного напряжения данного источника вырабатывает сигнал, при котором длительность широтнО-модулированных импульсов уменьшается до нуля. Однако на вход 5 коммутации преобразователя I продолжают поступать узкие импульсы от задающего генератора 6 через открытый блок 8 запрета и элемент 10 ИЛИ. При этом силовой инвертор импульсного 40 преобразователя 1 вырабатывает импульсы минимальной длительности, которые детектируются пиковым детектором 12. При наличии напряжечия на выходе пикового детектора 12 выраба- 45 тываются сигнал местной индикации (элемент местной индикации 17) и сигнал дистанционного контроля (ключ

13), которые отображают, что данньп источник исправлен. В этом случае 50 блок 9 запрета заперт, элемент инцикации 18 не включен, ключ 14 заперт, Если силовой инвертор импульсного преобразователя 1 не вырабатывает ни- 55 каких импульсов, то на выходе пикового детектора 12 напряжение равно нулю и элемент 17 местной индикации, а надежной параллельной работы с другими источниками, в него введены блок гальванической развязки, пиковый детектор, счетный триггер, дополнительный блок запрета, токозадающий узел, фазокнверсный трансформатор, два элемента местной индикации,,цва токоограничивающих резистора и четыре ключа, а регулируемый импульсный преобразователь напряжения выполнен с дополнительным выходом переменного тока, причем вход блока гальванической развязки соединен с дополнительным выходом регулируемого импульсного преобразователя напряжения, а выход — с входом пикового детектора, счетный триггер, дополнительный блок запрета, токозг.— дающий узел и фазоинверсный трансформатор включены последовательно, вход счетного триггера подключен к выходу зацающего генератора, первый и второй ключи включены между общей информационной шиной и соответствующими выходными информационньп и выводами источни ка, первый выходной вывод пикового детектора соединен с общей информационной шиной, второй выходной вывод пикового детектора подключен к входному потенциальному выводу первого ключа через последовательно включенные первый элемент местной индикации и первы токоограничивающий резистор, а к вход ному потенциальному выводу второго ключа — через последовательно включен

Составитель Л.Морозов

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Редактор Л.Повхан

Заказ 7716/51 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 12 ные второй элемент местной индикации, второй токоограничивающий резистор и параллельно включенные третий и четвертый ключи, управляющий вход дополнительного блока запрета соединен с выходом компаратора состояния, а управляющие входы третьего и четвертого ключей — с противофазньми выходами фазоинверсного трансформатора.