Способ управления многоячейковым многодиапазонным стабилизатором тока

 

Изобретение относится к электротехнике и силовой полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано ,в частности, в источниках электропитания кинопроекционных ксеноновых ламп. Цель - повышение КПД путем обеспечения оптимальной загрузки каждой ячейки и упрощения. Указанная цель достигается тем, что при стабилизации тока каждой из параллельно включенных по выходу ячейки на уровне тока нагрузки, деленного на число ячеек, диапазон тока нагрузки устанавливают числом включенных ячеек, а коэффициент деления автоматически изменяют с изменением числа включенных ячеек. Точно ток нагрузки устанавливают изменением опорного напряжения. При этом все ячейки могут быть выполнены и настроены одинаково. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLIHAËÈÑTÈ×ÅÑÊÈÕ

РЕСПУБЛИК ь

Г1Р " в, К;.;;Л31 "-.

rl" «с Д ll

Е, Б JU

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 423 1347/24-07 (22) 10.04.87 (46) 15.04.89. Бюл. № - 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут (72) Б.А.Глебов, В.В.Зайцев, M.Ë.Рябоконь и В.Л.Шелипов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Шуваев Ю.Н. и др. Схемы управления многофазными импульсными стабилизаторами и преобразователями напряжения. — Электронная техника в автоматике /Под ред. Ю.И.Конева. М.: Радио и связь, 1984, вып. 15, с. 83-89.

Конев Ю.И. и др. Транзисторные сумматоры мощности в системах параллельной работы источников питания.—

Электронная техника в автоматике /Под ред. Ю.И.Конева. М.: Сов. радио, 1980, вып. 11, с. 48-55, рис. 4.

Авторское свидетельство СССР

¹ 864465, кл. Н 02 М 7/48, 1981.

Изобретение относится к электротехнике и силовой полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано, в частности, в ис. точниках электропитания кинопроекционных ксеноновых ламп.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности работы многоячейкового многодиапазонного стабилизатора тока и упрощение его настройки.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации способа.

„.Я0„„147289О А1 ц11 4 G 05 F 1/569. Н 02 М 7/48 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОЯЧЕЙКОВЫИ

МНОГОДИАПАЗОНПЫМ СТАБИЛИЗАТОРОМ ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и силовой полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано, в частности, в источниках электропитания кинопроекционных ксеноновых ламп.

Цель — повышение КПП путем обеспечения оптимальной загрузки каждой ячейки и упрощение. Указанная цель достигается тем, что при стабилизации тока каждой иэ параллельно включенных по выходу ячейки на уровне тока нагрузки, деленного на число ячеек, диапазон тока нагрузки устанавливают числом включенных ячеек, а коэффициент деления автоматически изменяют с изменением числа включенных ячеек.

Точно ток нагрузки устанавливают изменением опорного напряжения. При этом все ячейки могут быть выполнены и настроены одинаково. 1 ил.

Устройство содержит источник 1 р входного напряжения, и ячеек 2, (j = ив

=, 1, 2, ..., п), включенных по выходу параллельно на общую нагрузку 3, Каждая ячейка 2 включает в себя peryJ лирующий элемент 4, выключатель 5 регулирующего элемента 4, трансфор) У 3 матор 6 выходного тока, выпрямитель

7 с измерительным резистором 8, реле, имеющее обмотку 9„ и нормально разомкнутый контакт 10 а также пре) У дохранитель 11, 1472890

Устройство включает в себя также усилитель 12 отрицательной обратной связи и сумматор 13 напряжений, пропорциональных выходным токам ячеек.

Питание от источника 1 на ячейку 21 поступает через предохранитель 11 .

На один вход усилителя 12 поступает напряжение уставки U а другой вход подключен к выходу сумматора 13, . выход усилителя 12 подключен к входам аналогового управления регулирующих элементов 41 всех ячеек. Каждая ячейка 2 имеет также вход дискретного управления — отключения регулирующего элемента 4 при поступлении сигнала

Uo на вход выключателя 5

Предлагаемый способ управления осуществляют следующим образом.

При подключении стабилизатора к источнику 1 питания, когда ток нагрузки 3 равен нулю, на выходе опера-. ционного усилителя 12 устанавливается максимальное значение напряжения отрицательной обратной связи. Так как выходной ток каждой ячейки 2. пропор3 ционален величине напряжения отрицательной обратной связи (что легко выполнить, например, в преобразователях напряжения с индуктивным ограничением скорости изменения первичного тока), то выход на установившийся режим происходит при максимальном выходном токе каждой включенной ячейки 2 . В установившемся режиме изме-! нение тока нагрузки вызывает пропорциональное изменение тока работающих ячеек 2„ и сигналов, пропорциональных этим токам, поступающих на сумматор

13. Это приводит к изменению напряже" ния отрицательной обратной связи, sa счет чего осуществляется стабилизация тока. Изменением напряжения

U,, можно увеличивать или уменьшать одновременно ток всех работающих ячеек 2 и, следовательно, изменять ток нагрузки 3. Однако изменение тока ячейки 2 желательно осуществлять в ограничейных пределах, соответствующих ее оптимальным энергетическим режимам, например оптимальному КПД и рабочей частоте. При необходимости дальнейшего уменьшения тока нагрузки

3 на вход выключателя 5 подают сигJ нал U, при этом регулирующий элемент

4 ячейки 2> выключается, обмотка 9 обесточивается и контакт 10 размы1 кается. В результате сигнал, пропорциональный выходному току ячейки 2", отключается от входа сумматора 13.

Несмотря на то, что ток нагрузки 3 стабилизатора уменьшается, уровень напряжения отрицательной обратной связи остается неэименным, поэтому оставшиеся в работе ячейки 2 продол1 жают функционировать в неизменных режимах, Например, при работе параллельно на общую нагрузку 3 четырех ячеек 2, каждая из которых имеет выходной ток, регулируемый в пределах от 10 до 15 А, выходной ток регули15 руется от 40 до 60 А. При отключении одной ячейки 2 и переходе на следу1 ющий диапазон регулирования ток регулируется от 30 до 45 А, а при отключении двух ячеек 2„и переходе

2р на следующий диапазон регулирования от 20 до 30 А. Энергетический режим работающих ячеек 2 несмотря на зна1 чительное изменение тока нагрузки 3 при переключении диапазонов регули25 рования остается неизменным, чем обеспечивается повышение КПД.

Аналогичная ситуация сохраняется при выходе из строя одной ячейки 2>

При этом сгорает предохранитель 11 °, неисправная ячейка 2 отключается от источника 1, обмотка 9„ обесточивается и контакт 10 реле размыкается.

Оставшиеся ячейки 2 ° продолжают рабо1 тать без перегрузки в неизменных энергетических режимах, а ток нагрузки 3 уменьшается на 1/п от номинального значения. Этим предотвращается отказ стабилизатора при выходе из строя одной или нескольких ячеек, 40 т.е. повышается его надежность.

Таким образом, формируют первый сигнал, пропорциональный выходному току стабилизатора (либо сумме токов всех ячеек 2 ), сравнивают его с напряжением уставки (вторым сигналом) и вырабатывают напряжение отрицательной обратной связи, величина которого пропорциональна .разности между вторым и первым сигналами.

При подключении или наоборот отЭ Ф ключении одной иэ ячеек 2 (операто3 ром или вследствие аварии, когда сгорает предохранитель 11 ) для повышения надежности необходимо сохранить неизменными выходные токи работающих ячеек 2 . С этой целью изменяют коэффициент пропорциональности между суммарным выходным током ячеек 2 и пер1 вым сигналом, устанавливая его обрат1472890

Формула изобретения

Составитель C.Íåíàõîâ

Техред .М.Дидык . Корректор З.Лончакова

Редактор И.Рыбченко

Заказ 1710/47 Тирам 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного коваютета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 но пропорциональным числу включенных ячеек.

Ячейки стаб:.лизатора могут быть выполнены и на. кроены одинаково и независимо друг от друга. .5

Способ управления многоячейковым 10 многодиапазонным стабилизатором тока с параллельным по выходу включением ячеек, заключаюгжйся в том, что ток каждой ячейки стабилизируют на уровне тока нагрузки, деленного на число ячеек, о т л .и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД путем обеспечения оптимальной загрузки каждой ячейки и упрощения, диапазон тока нагрузки устанавливают числом включенных ячеек, а коэффициент деления автоматически изменяют с изменением числа включенных ячеек.