Стабилизированный источник питания

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - повьшение надежности устр-ва. Устр-во состоит из N компенсационны} стабилизаторов напряжения 2, подключенных выхода)и к общей нагрузке 1. Ввведение простого устр-ва для выравнивания тока стабилизаторов, представляющее собой N резисторов 8 и 9 в каждом стабилизаторе, позволяет осуществить горячее резервирование стабилизаторов . При выходе из строя любого из стабилизаторов устр-во продолжает выдавать в нагрузку 1 стабилизированное напряжение. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. сл со сд

СОЮЗ СОВЕТСХИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5в 4 С 05 F 1/59

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3941034/24-07 (22) 08.08.85 (46) 23.02.87. Бюл-. У 7 (72) Ю.Н.Шуваев (53) 621.3 16.722. 1 (088.8) (56) Родик С.Д. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока. Y.: Советское радио, 1980, с.3 19, рис. 11.9.

Авторское свидетельство СССР

Ф 451987, кл. С 05 F 1/59, 1974. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения — повышение надежности устр-ва. Устр-во состоит из Н компенсационных стабилизаторов напря.— жения 2, подключенных выходами к общей нагрузке 1. Ввведение простого устр-ва для выравнивания тока стабилизаторов, представляющее собой И резисторов 8 и 9 в каждом стабилизаторе, позволяет осуществить

"горячее" резервирование стабилизаторов. При выходе из строя любого из стабнлиза-оров устр-во продолжает выдавать в нагрузку 1 стабилизированное напряжение. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1.>9 9с,1

Изобретение. относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников питания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения.

Цель изобретения — повышение надежности стабилизированного источника питания.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизированного источника питания.

Стабилизированной источник содерI жит И параллельно включенных и подключенных к общей нагрузке 1 компенсационных стабилизаторов 2 напряжения, каждый из которых состоит из регулирующего элемента 3 и резисторного датчика 4 тока, включенных последовательно в одну из силовых 20 .шин стабилизаторов 2, к управляюще,му входу регулирующего элемента 3 подключен выход дифференциального усйлителя 5 постоянного тока, инвертирующий вход которого соединен со средней точкой резисторного делителя 6 выходного напряжения, неинвертирующий вход подключен .к источнику 7 опорного напряжения, а также

N резисторов 8 и 9, инвертирующий вход усилителя 5 постоянного тока через первый резистор 8 подключен к датчику 4 тока своего стабилизатора, а неинвертирующий вход через N-1 вто .Ъ рьян::. резисторов 9 соединен с датчика- 35 ми 4 тока остальных стабилизаторов.

Между "инвертирующим входом и выходом усилителя 5 постоянного тока включен@езистор 10 обратной связи, который служит для изменения и выбора необходимого коэффициента усиле— ния уислителя 5 постоянного тока.

Параллельно резистору 10 обратной .связи может быть включен конденсатор 5

11, который является корректирующим элементом и служит для повышения устойчивости системы автоматического регулирования.

Для установки необходимой величи- 50 ны тока, отдаваемого каждым стабилизатором 2 в общую нагрузку 1, не равного току остальных стабилизаторов, первый резистор 8 может быть выполнен переменным. 55

Инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциально о усилителя 5 постоянного тока целесообразно подключать,соответственно к средней точке резисторного делителя 6 выходного напряжения и к источнику 7 опорного напряжения через раэвяэываюшие резисторы 12 и 13.

Питание усилителя 5 постоянного тока производится от дополнительно— го исто ника питания с напряжением

Зон

Стабилизированный источник питания работает следующим образом.

В установившемся режиме выходное напряжение стабилизатора поступает на резисторный делитель 6. Часть выходного напряжения с нижнего плеча делителя подается на инвертируюший вход дифференциального усилителя 5 постоянного тока, где сравнивается с напряжением опорного источника 7, подающимся на неинвертирующий вход усилителя постоянного тока.

Напряжение, пропорциональное току, отдаваемому стабилизатором 2 в общую нагрузку 1, со своего датчика 4 тока через первый резистор 8 также поступает на инвертируюший вход дифференциального усилителя 5, а на его неинвертирующий вход через М-1 вторых резисторов 9 с. датчика 4 тока остальных стабилизаторов 2 поступает напряжение, пропорциональное току этих стабилизаторов. Дифференциальный усилитель 5 постоянного тока является суммирующим усилителем и осуществляет параллельное суммирование и усиление сигналов по обоим входам одновременно, причем коэффициент передачи для каждого входного сигна-ла практически определяется отношением сопротивлений резистора 10 обратной связи и соответствующего входного резистора 8, 9, 12 или 13.

Результирующее напряжение с выхода усилителя 5 постоянного тока подается на управляющий вход регулирующего элемента 3. Это напряжение на управляющем входе каждого регулирующего элемента 3 устанавливается такой величины, чтобы на выходе

:ч. источнйка питания обеспечивалось заданное стабилизированное напряжение, а токи, отдаваемые всеми стабилизаторами 2 напряжения общую нагрузку 1, были равны между собой.

При изменении по какой-либо причине вьХодного напряжения или тока любого стабипизатора изменяются напряжения, подаваемые через резисторы 8 и 12 на инвертирующий вход

Следовательно, в предложенном 50 стабилизированном источнике питания осуществляется автоматическое выравнивание токов всех работающих стабилизаторов вне зависимости от их количества как при их нормальной работе, так и при выходе из строя од.— ного или нескольких стабилизаторов.

При помощи переменных резисторов

8 можно устанавливать величину тока

3 12919 усилителя 5 постоянного тока своего стабилизатора 2 и через резисторы 9 на неинвертируюший вход усилителя 5 постоянного тока остальных стабилизаторов. Вследствие этого изменяется напряжение на управляющем входе регулирующего элемента 3 и, следовательно, состояние регулирующего элемента таким образом, чтобы ском— пенсировать возникшее отклонение, 10 в результате чего выходное напряжение источника питания и токи всех стабилизаторов возвращаются практически к первоначальной величине.

Так, при увеличении тока первого стабилизатора одновременно увеличивается напряжение на инвертирующем входе его усилителя 5 постоянного тока и на неинвертирующих входах усилителей 5 постоянного тока осталь- 20 ных стабилизаторов, вследствие чего происходит подзапирание регулирующего элемента 3 этого стабилизатора и несколько большее открывание регулирующих элементов 3 остальных стабилизаторов.

При пропадании напряжения одного из стабилизаторов, например при вы— ходе из строя регулирующего элемен— та, благодаря использованию диффе— ренциального усилителя постоянного тока в качестве суммирующего усилителя и наличию перекрестных связей входов усилителей с датчиками тока всех стабилизаторов, происходит перераспределение тока нагрузки источ- . ника питания между оставшимися исправными стабилизаторами.

При повышении напряжения любого стабилизатора, например из — за про- 40 боя его регулирующего элемента и отключения неисправного стабилизатора устройством защиты (например, предохранителем), нагрузка продолжает питаться оставшимися исправными 45. стабилизаторами, причем ток нагрузки по †прежне делится поровну между ними .

51 4 каждого стабилизатора как равную величине тока остальных стабилизаторов, тюк и отличную от нее.

Питание стабилизаторов напряжения может осуществляться от общего выпрямителя или от N отдельных для каждого стабилизатора выпрямителей.

Использование изобретения позволит расширить область применения стабилизированных источников питания, состоящих из нескольких параллельно включенных и работающих на общую нагрузку стабилизаторов напряжения, ввести устройство для выравнивания тока стабилизаторов и увеличить время наработки истоЧника питания на отказ в 3-4 раз (при N=4) по сравнению с известным устройством.

Это обеспечивается за счет введения устройства для выравнивания тока стабилизаторов (оно состоит всего из N резисторов), а также за счет того, что в предлагаемом источнике питания осуществляется "горячее" резервирование стабилизаторов напряжения. При их параллельной работе и при выходе из строя любого из них источник питания продолжает работать и выдавать на общую нагрузку стабилизированное напряжение. . Формула и э обретения

1. Стабилизированный источник питания, содержащий И параллельно включенных и подключенных к выводам для подключения общей нагрузки компенсационных стабилизаторов напряжения, каждый из которых состоит из регулирующего элемента и резисторного датчика тока, включенных последователь" но в одну из силовых шин стабилиза-" тора, к управляющему входу регулирующего элемента подключен выход дифференциального усилителя постоянного тока, инвертирующий вход которого соединен со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности, в каждый стабилизатор введены N резисторов, инвертирующий вход усилителя постоянного тока через, первый резистор подключен к датчику тока своего стабилизатора, а неинвертирующий вход через N-1 резисторов соединен с датчиками тока остальных стабилизаторов.

2. Источник по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что в каждый стабилизатор введен резистор обратной

Составитель

Т ехр ед А. Кр авчук

Редактор В.Данко

Корректор В.Бутяга

Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 263/46

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4

5 128195 связи, включенный между инвертирующим входом и выходом усилителя постоянного тока.

1 6

3. Источник пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что первый резистор выполнен переменным.