Система вторичного электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение при реализации параллельной работы стабилизированных источников напряжения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения ограничения выходного тока при одновременном повышении надежности за счет равномерного распределения тока между всеми импульсными стабилизаторами напряжения. В системе вторичного электропитания, содержащей N параллельно соединенных импульсных стабилизаторов напряжения, функциональные возможности расширены за счет введения режима токоограничения. Введение интегратора тока со сбросом, узла 4 сравнения в каждый стабилизатор, датчика суммарного тока, формирователя амплитуды управляющего напряжения, ограничителя амплитуды напряжения обеспечивает сравнение среднего за период тока соответствующего стабилизатора со всем выходным током системы вторичного электропитания и переход в режим токоограничения при превышении выходным током N-го стабилизатора соответствующей доли общего тока системы. Включение между формирователем и узлом сравнения узла ограничителя амплитуды напряжения позволяет автоматически переводить систему вторичного электропитания в режим токоограничения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 05 F 1/56, 1/59

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4615876/07 (22) 05,12.88 (46) 07,08.91. Бюл, М 29 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.В. буденный, А.В. Ведмедь, З.И. Абакумова, С,М. Фоменко и А,О. Кондратюк (53) 621.316.722(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1179299, кл. G 05 F 1/56, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N. 991389, кл. G 05 F 1/56, 1981. (54) СИСТЕМА ВТОРИЧНОГО ЭЛ ЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение при реализации параллельной работы стабилизированных источников напряжения. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей зэ счет обеспечения ограничения выходного тока при одновременном повышении надежности за

Изобретение относится к электротехнике. в частности к вторичным системам электропитания, и может найти применение при реализации параллельной работы стабилизированных преобразователей постоянного напряжения для электропитания различной электронной аппаратуры.

Целью изобретения является расширеwe функциональных возможностей системы вторичного электропитания эа счет обеспечения ограничения выходного тока при одновременном повышении надежности работы эа счет равномерного распреде Ы, Ä 1668975 А1 счет равномерного распределения тока между всеми импульсными стабилизаторами напряжения. В системе вторичного электропитания, содержащей N параллельно соединенных импульсных стабилизаторов напряжения, функциональные возможности расширены за счет введения режима токоограничения. Введение интегратора тока со сбросом, узла сравнения в каждый стабилизатор, датчика суммарного тока, формирователя амплитуды управляющего напряжения, ограничителя амплитуды напряжения обеспечивает сравнение среднего за период тока соответствующего стабилизатора со всем выходным током системы вторичного электропитания и переход в режим токоограничения при превышении выходным током N-го стабилизатора соответствующей доли общего тока системы. Включение между формирователем и узлом сравнения ограничителя амплитуды напряжения позволяет автоматически переводить систему вторичного электропитания в режим токоограничения. 1 э.п. ф-лы, 2 ил, 00

О 4 ления тока между всеми импульсными ста- у билизаторами напряжения.

На фиг, 1 изображена структурная схема системы вторичного электропитания; на Ф фиг. 2 — диаграммы напряжений в различных точках схемы.

Система вторичного электропитания содержит N параллельно включенных импульсных стабилизаторов 1 напряжения, каждый из которых содержит силовой блок

2, включенный между входным выводом и датчиком 3 тока. Управляющий вход силового блока 2 соединен с выходом узла 4 срав1668975

55 нения. Между датчиком 3 тока и узлом 4 сравнения включен интегратор 5 со сбросом. Вторые входы узлов 4 сравнения всех .параллельно работающих стабилизаторов напряжения соединены между собой и с выходом общего ограничителя 6 управляющего напряжения. Выходной вывод параллельно соединенных стабилизаторов ! соединен с датчиком 7 суммарного тока, Между ограничителем 6 управляющего напряжения и датчиком суммарного тока включен формирователь 8 амплитуды управляющего напряжения, причем его выход соединен с входом ограничителя 6 управляющего напряжения. Второй вход амплитуды формирователя 8 управляющего напряжения соединен с выходом широтноимпульсного модулятора (lUVIM) 9. Вход

Ш ИМ 9 подключен к выходу усилителя-формирователя 10 сигналов рассогласования.

Один из входов усилителя-формирователя

10 сигнала рассогласования соединен с точкой соединения датчика 7 суммарного тока с нагрузкой 11, а второй — с источником 12 опорного напряжения, Принцип работы системы вторичного электропитания заключается в одновременной стабилизации в течение периода рабочей частоты выходного напряжения системы вторичного электропитания и выходного тока каждого отдельного стабилизатора, составляющего пропорциональную часть от общего выходного тока.

Традиционная цепь обратной связи по напряжению, включающая усилитель-формирователь 10 сигнала рассогласования, источник 12 опорного напряжения и ШИМ 9, вырабатывает импульсы на выходе ШИМ 9 (фиг. 2), длительность которых определяет время открытого состояния ключевого элемента силового блока 2 для поддержания выходного напряжения на нагрузке 11 на заданном уровне. Импульсы с ШИМ 9 поступают на один из входов формирователя 8 амплитуды управляющего напряжения, на второй вход которого подается модулирующее напряжение (Здтс с датчика 7 суммарного тока, пропорциональное величине выходного тока всей системы вторичного электропитания. Таким образом, с выхода формирователя 8 амплитуды управляющего напряжения через ограничитель 6 амплитуды управляющего напряжения узла 4 на вход сравнения каждого стабилизатора 1 поступают импульсы UAM,ïðîìîäóëèðîâàíные по длительности сигналом ШИМ обратной связи по напряжению и пропорциональные величине выходного тока системы вторичного электропитания по амплитуде.

Измерение среднего за период рабочей . частоты выходного тока каждого стабилизатора осуществляется путем интегрирования интегратором 5 со сбросом напряжения, поступающего с датчика 3 тока, Интегрирование напряжения с датчика 3 тока осуществляется с момента запирания ключевого элемента силового блока 2 в предыдущем периоде t> (фиг. 2) до егб запирания в следующем tz (фиг. 2). Напряжение U> с выхода интегратора 5, пропорциональное среднему за период току стабилизатора 1, поступает на второй вход узла 4 сравнения.

Для нормальной работы N параллельно соединенных стабилизаторов, которые в частном случае могут иметь разные макси-. мально допустимые выходные токи, амплитуда напряжения с выхода интегратора при максимальщ>м выходном токе соответствующего стэеилизатора амплитуды должна быть равна амплитуде импульсов с выхода формирователя 8 амплитуды управ- ляющего напряжения при максимальном выходном токе всей системы. При изменении тока нагрузки системы амплитуда импульсов с выхода формирователя 8 амплитуды управляющего напряжения соответственно изменяется. Изменение тока нагрузки системы вторичного электропитания вызывает соответствующее изменение тока, отдаваемого каждым из N стабилизаторов, и, следовательно, изменение амплитуды напряжения U (фиг. 2). Таким образом, сравнение напряжений U и UAM, поступающих на входы узла 4 сравнения, должно происходить в точке А (фиг, 2), что соответствует тому, что стабилизатор выдает соответствующую, пропорциональную

его максимально допустимому току часть суммарного выходного тока системы вторичного электропитания при требуемом выходном напряжении.

При превышении стабилизатором его части тока от общего напряжение U> нарастает быстрее и сравнение его с Одм происходит на горизонтальном участке. Это приводит к более раннему выключению ключевого элемента силового блока тз (фиг.

2) и переходу его в режим токоограничения.

При дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки и увеличении выходного тока до предельно допустимого уровня нарастание амплитуды импульсов с выхода формирования 8 амплитуды управляющего напряжения ограничивается ограничителем

6 амплитуды напряжения, а увеличение отбираемого от каждого стабилизатора тока переводит все N стабилизаторов в режим токоограничения.т.е. вся система вторично1668975

ro электропитания работает в режиме стабилизации тока.

Формула изобретения

1. Система вторичного электропитания, содержащая N параллельно соединенных импульсных стабилизаторов напряжения постоянного тока, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных силового блока и датчика тока, причем входы оиловых блоков соединены с входными выводами, усилитель-формирователь сигнала рассогласования, первый вход которого соединен с выводом для подключения нагрузки, а второй вход — с источником опорного напряжения, и широтно-импульсный модулятор, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения ограничения выходного тока при одновременном повышении надежности эа счет равномерного распределения тока между всеми импульсными стабилизаторами напряжения. в нее введены датчик суммарного тока, формирователь амплитуды управляющего, напряжения и ограничитель амплитуды управляющего напряжения, причем датчик суммарного тока включен между выходными выводами импульсных стабилизаторов и выводом для подключения нагрузки, вход

5 широтно-импульсного модулятора соединен с выходом усилителя-формирователя сигнала рассогласования, а выход — с первым входом формирователя амплитуды управляющего напряжения, второй вход

10 которого подключен к выходу датчика суммарного тока, а выход через ограничитель амплитуды управляющего напряжения подключен к введенным входам обратной связи по току всех N импульсных стабилизаторов.

15 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждый из N импульсных стабилизаторов снабжен узлом сравнения и интегратором со сбросом, причем первый вход узла сравнения через -интегратор со сбро20 сом соединен с выходом датчика тока, выход узла сравнения подключен к входу управления силового блока, а второй вход узла сравнения использован в качестве входа обратной связи по току импульсного ста25 билизатора постоянного напряжения, 1668975

Составитель М.Малков

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М, Максимишинец

Редактор И.Горная

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

Заказ 2655 Тираж 982 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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