Стабилизированный источник питания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах стабилизированного вторичного электропитания. Цель - расширение функциональных возможностей и повышение надежности путем обеспечения возможности работы в системе параллельно соединенных по выходу однотипных стабилизированных источников питания и равномерного распределения их выходных токов. При параллельном включении по выходу однотипных стабилизаторов, в каждом из которых сигнал с датчика тока 9 импульсного каскада суммируется с сигналом генератора 14 пилообразного напряжения, а результирующий сигнал поступает на вход компаратора-ШИМ 18 для сравнения с результирующим сигналом усилителя 19 обратной связи. Стабилизаторы соединены дополнительными выводами, соединенными в каждом стабилизаторе в усилителе обратной связи с точкой суммирования сигналов, поступающих относительно общей шины - одного из выходных выводов от источника 20 опорного напряжения и от другого выходного вывода. Это обеспечивает возможность надежной работы при параллельном включении за счет равенства сигналов на входах усилителей обратной связи и соответствующей коррекции выходных токов в каждом стабилизаторе в сторону усреднения, что приводит к равномерному распределению выходных токов между стабилизаторами. 3 ил.

1610557 А 2, СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (1l) (51) 5 Н 02 M 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1390736 (21) 4466915/24-07 (22) 27.07..88 (46) 30.11.90.Бюл. К- 44 (72) М.Я.Бочарников, В.И.Коновалов, О. С. Овсянников и В. Н . Родин(53) 621.316. 722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1390736 кл. Н 02 M 3/335, 1988. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫИ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электро-. технике и может быть использовано в устройствах стабилизированного вторичного электропитания, Цель — рас- . ( ширение функциональных возможностей и повышение надежности путем обеспечения возможности работы в системе параллельно соединенных по выходу однотипных стабилизированных источников питания и равномерного распределения их выходных токов. При параллельном включении по выходу однотипных стабилизаторов, в каждом из

2 которых сигнал с датчика 9 тока импульсного каскада суммируется с сигналом генератора 14 пилообразного напряжения, а результирующий сигнал поступает на вход компаратора — Ш1И 18 для сравнения с результирующим сигналом усилителя 19 обратной связи. Стабилизаторы соединены дополнительными выводами, соединенными в каждом стабилизаторе в усилителе обратной связи с точкой суммирования сигналов, поступающих относительно общей шины — одного из выходных выводов от источника 20 опорного напряжения и от другого выходного вывода. Это обеспечивает возможность надежной работы при параллельном включе- @ нии за счет равенства сигналов на входах усилителей обратной связи и со- ответствующей коррекции выходных TQ, С ков в каждом стабилизаторе в сторону усреднения, что приводит к равномерному распределению выходных токов между стабилизаторами. 3 ил.

1610557

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах стабилизированного

5 вторичного электропитания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности путем обеспече— ния возможности работы в системе параллельно соединенных по выходу одно типных стабилизированных источников ! питания и равномерного распределения их выходных токов.

На фиг.1 представлена функциональ- 1 ная схема стабилизированного источ: ника питания; на фиг.2 — принципиаль, ная электрическая схема части системы, состоящей их параллельно соеди-—, ненных двух источников, поясняющая 20 !

: принцип работы; на фиг.3 — функцио.нальная схема системы питания на основе нескольких параллельно включенных по выходу и по входу стабилизированных источников питания (пример 25 реализации данного технического решения).

Стабилизированный источник питания (фиг.1) содержит мостовой инвертор 1 с входными выводами 2,,3 (для щ подачи постоянного напряжения пита.ния) и с нагрузочными выводами 4,5., формирователь-распределитель 6 импульсов

1 управления, задающий генератор 7, трансформатор 8, датчик 9 тока, вы— ходной выпрямитель 10. выходной фильтр 11, выпрямитель 12,сигналов датчика 9 тока, балластный резистор 13, генератор 14 пилообразного напряжения, опорный ограничитель 15 напряжения с резистивным делчтелем 16 напряжения и с разделительным диодом 17, компаратор — IJIHM 18, усилитель 19 обратной связи, подключенный одним иэ вхОдОВ к истОчнику 20 ОпорнОгО 45 напряжения, а другим — вместе с вхо" дом блока 21 защиты по минимуму и максимуму выходного напряжения — к выходному выводу 22 другой выходной вывод .3 соединен с общей шиной. В устройство входит также блок 24 вспомогательных напряжений для питания функциональных узлов устройства.

Усилитель 19 обратной связи имеет дополнительный вывод 25, предназначен55 ный только для использования в системе параллельно соединенных по выходу однотипных стабилизированных источников питания, и состоит из- дифферен" циального Усилителя 26 с отрицательной обратной связью 27 (в виде резистора с параллельно подключенным к нему кор ректирующим конденсатором небольшой емкости) с неинвертирующим входом, соединенным с общей шиной и с инвертирующим входом, соединенным через резистор 28 с точкой 29 суммирования. сигналов от источника 20 опорного напряжения (через резистор 30) и от выходного вывода 22 (через переменный резистор 31), которая соединена с дополнительным выводом 25, При параллельном включении однотипных стабилизированных источников

32 питания подключение нагрузки 33 к их выводам 22,23 иллюстрируется фиг.2, где показаны соединения выводов 22,23,25.

Если в состав стабилизированного источника входит входной выпрямитель, то подключение системы из нескольких стабилизированных источников 32 пита-:. ния осуществляется по схеме, приведенной на фиг.3, где питание, осуществляется, например, от трехфазной сети напряжением 11 . Нагрузка 33 подключена к выходным шинам питания с напряжением Б,„. а выводы 25, 25, 25 ((( и т.д. Обьединены между собой.

При включении группы однотипных

I стабилизированных источников 32, 32 и т.д. выходами параллельно общей нагрузке 33 без объединения выводов

25, 25 и т.д. значение выходного ( тока каждого источника будет определено величиной выходного напряжения (общего для всех источников) и значением выходного тока для этой величины напряжения для конкретного экземпляра источника. Иэ-за неизбежного разброса параметров элементов и настройки выходного напряжения каждого экземпляра (в пределах допустимых отклонений) выходные токи могут быть существенно различны (причем различие тем больше, чем больше жесткая выходная характеристика, т.е. чем выше стабильность выходного напряжения по току для данного типа источника питания), и,может оказаться, что один из стабилизирован— ных источников (или группа их) полностью загружен (ы) суммарным током, а другой (или группа) работает на холостом ходу. Такой режим работы приводит к перегрузке одного (или группы) источника, что вызывает срабаты5 1I61 ванне защиты и отключение питания от, нагрузки, т.е. нарушается бесперебойное питание.

В случае объединения выводов 25, 25,25 выравнивание выходных токов

l p происходит следующим образом (на примере системы с двумя источниками— фиг.2). На входы дифференциальных

I усилителей 26,26 относительно общего вывода 23,23 поступают .одинако" ( вые сигналы, равные разности между сигналами от выходного (объединенно го вывода 22 (22 ) и сигналом от источников 20 (20 ) вследствие того, что эквипотенциальны точки суммирования 29,29 . Это приводит к тому, что

I на выходах дифференциальных усилите- лей 26,26 формируются одинаковые значения напряжений (с учетом однотипности обратных связей дифференциальных усилителей).

В итоге несимметрия по выходному току стабилизированных источников нивелируется, а выходное напряжение имеет значение среднее между теми значениями, которые должны были бы быть на выходах каждого из источников при раздельной работе с теми же выходными токами.

В установившемся режиме остаточная несимметрия по выходному току будет в пределах разброса выходных сопротивлений источников, который в однотипных импульсных стабилизаторах существенно незначителен.

При увеличении тока нагрузки до уровня срабатывания защиты в случае . достаточно точного равенства уставок защиты последняя срабатывает в каждом стабилизаторе одновременно, вызывая отключение питания от нагрузки.о

0557 6

В случае разброса уставок защиты происходит достаточно быстрое поочередное выключение стабилизаторов.

Таким образом, благодаря введению простого средства (без введения дополнительных усилителей и цепей) обеспечивается выравнивание выходных токов однотипных стабилизаторов, под0 ключенных параллельно к общей нагрузке, что позволяет повысить надежность стабилизированного источника питания.

Простым параллельным подсоединением стабилизаторов (тремя выводами) по:

V выходу обеспечивается увеличение выходной мощности.

Формула изобретения

Стабилизированный источник питания по авт.св. Р .1390736, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем обеспечения воэможности работы в системе параллельно соединенных по выходу однотипных стабилизированных источников питания и равномерного распределения их выходных токов, усили тель обратной связи снабжен дополнительным выводом, предназначенным для соединения с аналогичными выводами других стабилизированных источников, и выполнен в виде дифференциального усилителя с отрицательной обратной связью, с неинвертирующим входом, сое- диненным с общей шиной, и с инвертирующим входом, соединенным через резистор с точкой суммирования сигна40 лов от источника опорного напряжения и от выходного вывода, которая соединена с указанным дополнительным выводом.

1610557! !

l

I ! !

Составитель И.Войтович

Редактор А.Маковская Техред М.Дидык б

Корректор С. Черни

Заказ 3743 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ rocyp-арственного комитета по изобретениям и открытиям при rKHT CCCP!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101