Способ питания,по меньшей мере, двух нагрузок постоянным стабилизированным напряжением

 

сатен

Oi ИО-Е.:»:.i Ь. .

Сова Советских

Сециалистическик

Республик о679964 (61) Дополнительное к ает, сеид-еу (22) Завелеио091176 (2!) 2419088/24-0 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15,08.79. Бюллетень Н9

Дата опубликования описание 18087

1)М, Кл.2

G05 F 1/56

Государственный комитет

СССР но дмаи изобретений н открытий

3) УДК 621.316., 722. 1 (088 ° 8) (72) Автср изобретений

Н.И. Олейник (54) СПОСОБ ПИТАНИЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ДВУХ

НАГРУЭОК ПОСТОЯННЫМ СТАБИЛИЭИРОВАННЫМ

НАПРЯЖЕНИЕМ

Изобретение относится к области систем электроснабжеция и может найти применение при проектировании устройств питания нагрузки от источни« ков ограниченной мощности.

Иввестны способы питания, по меньшей мере, двух нагрузок постоянным стабилизированным напряжением t1) и 21а

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ питания, по меньшей мере, двух нагрузок постоянным стабилизированным напряжением, заключающийся в том, что сначала подключают к источнику напряжения или отключают от этого источника одну нагрузку, а затем - вторую нагрузку (2), Включение или отключение нагрузок производится с одновременным обеспечением параллельной работы нескольких источников.

Недостатком известных способов является наличие значительных колебаний напряжения на подключенной нагрузке в моменты включения очередной нагрузки, а также при отключении одной или нескольких ранее включен.ных нагрузок. Колебания напряжения особо заметны при использовании регулируемых источников питания ограниченной мощности с выходными индуктивно-емкостными Фильтрами. При частых включениях и отключениях нагрузок наиболее вероятно такое положение, при котором эыходное напряже» ние остается постоянно нестабильным, несмотря на высокую его стабильность в установившихся режимах.

Целью изобретения является уменьшение колебаний выходного напряжения источника в моменты включения и отключения нагрузок.

Цель достигается тем, что в способе питания, по меньшей мере, двух нагрузок постоянным стабилизированным напряжением, в котором сначала подключают к источнику напряжения или отключают от этого источника одну нагрузку, а затем - вторую нагрузку, вторую из укаэанных нагрузок дополнительно подключают к вспомогательному источнику напряжения, выравнивают напряжения на шинах основного и вспомогательного источников напряжения, в момент достижения равенства указанных напряжений проЗО изводят соединение шин этих источни679964 ков, затем плавно увеличивают выходной ток основного источника напряжения при укаэанном подключении к нему второй нагрузки или выходной ток вспомогательного источника напряжения при отключении второй нагрузки

От основного источника напряжения при одновременном уменьшении выходного тока вспомогательного источника в первом случае или выходного тока основного источника во втором случае, 10

1 в момент достижения нулевого значения выходным током вспомогательного источника напряжения в первом случае или основного Источника напряжения во Втором случае производят разъеди- t5 нения шин основного и вспомогательного источников, в результате чего и осуществляют укаэанные подключения нагрузки к основному источнику напря» женин или ее отключение от основно- д) го источника при одновременном отключении от вспомогательного источника напряжения.

На чертеже изображено простейшее устройство, реализующее укаэанный способ

Существо способа состоит э том, что Все Включенные ранее нагрузки.

ОбеспечиВают От ОснОВнОГО регулируе мого источника, содержащем в общем случае несколько работающих параллельно регулируемых источников. Напряжение на выходе основного регулируемого источника поддерживается стабильным. с заданной степенью точности. Включение очередной нагрузки осуществляется с помощью вспомогательного регулируемого источника, Для этого нагрузку подключают к шинам

Вспомогательного источника, причем после переходных процессов напряжение на подключаемой нагрузке будет стабильным и В общем случае большим, равным или меньшим напряжения основного регулируемого источника. Предварительно Выравняв напряжение на 4 шинах основного и вспомогательного истОчникОВ воздействием на управляющие органы последнего, производят соединение шин. Благодаря раэ,енству напряжений . соединение шин не повле- 50 чет за собой возмущающих воздействий на основной регулируемый источник.

Дальнейшим плавным уменьшением тока вспомогательного источника и плавным увеличением тока основного источника можно перевести нагрузку от первого из них на второй, не возбуждая возмущений на выходное напряжение основного источника. В результате нагрузка на этот источник увеличива- () ется при Высокой стабильности его напряжения вне зависимости от степени инерционности канала регулирования напряжения. После того, как ток вспомогательного источника снизился до нулевого значения, этот источник отключают от шин основного регулируеМого источника.

Отключение нагрузки сопровождается предварительным включением вспомогательного источника и выравниванием напряжения на шинах, воздействуя на органы управления вспомогательного источника, после чего шины источников соединяют, производят плавный перевод нагрузки с основного на вспомогательный источник. При этом ток между нагрузкой и шиной основного источника убывает и через некоторое время достигает своего нулевого значения. B этот момент производится разъединение шин и отключение нагрузки от вспомогательного источника. Возмущений на основной регулируемый источник s этом случае также не создается, в результате чего напряжение на его выходе может оставаться строго стабильным. Скорость перевода нагрузок устанавливается с учетом инерционности канала регулирования основного регулируемого источника и может достигать настолько малых значений, что качество переходных режимов В основном источнике не сказывается на качестве электроэнергии, подводимой к подключенным нагрузкам.

Ба чертеже изображена схема устройства, реализующего способ, Устройство содержит основной источник 1 ограниченной мощности, канал 2 регулирования напряжения с управляющим входом 3, вспомогательный источник 4 ограниченной мощности, канал Б регулирования его напряжения с управляющим входом 6, Основной источник подключен к шине 7 непосредственно, а вспомогательный источник - к шине 8 через измеритель 9 тока. Шина 1О является общей шиной для двух источников. Между шинами

7 и 8 включены измеритель 11 тока, выключатели 12 и 13, к общей точке которых подключена Йагруэка 14,Аналогично, включены измеритель 15 тока, Выключатели 16 и 17 с нагрузкой 18, а также измеритель 19 тока, выключатели 20 и 21 с нагрузкой 22, В общем случае количество нагрузок достигает величины и . Между шинами 7 и 8 включен измеритель 23 напряжения (например, нулевой вольтметр).

Питание нагрузки осуществляется следующим образом.

При необходимости включить нагрузку 14, например, замыкают выключатель 13 и увеличивают напряжение на выходе вспомогательного источника 4 до тех пор, пока измеритель 23 не покажет нулевое значение напряжения, В этот момент замыкают выключатель

12 и, воздействуя на управляющие

679964

ЗО входы 3 и 6, плавно увеличивают показания 11 измерителя и уменьшают .показания измерителя 9. В момент нулевого показания последнего размыкают выключатель 13. Скорость изменения токов можно установить с помощью изучения осциллограммы выходного напряжения основного источника, Скорость снижается до тех пор,пока провалы и всплески напряжения не будут сведены до допустимых величин, 1О

Отключение нагрузок производится после уэепичения напряжения BcIIQMQ» гатепьного источника до нулевых показаний измерителя 23, В этот момент замыкается выключатель 13 (17 или 15

21) и производится плавная Разгрузка основного источника и загрузка вспомогательного источника до нулевых показаний измерителя 11 (15 или 19) . В этот момент выключатель

12 (16 или 20) размыкают, а вспомогательный источник отключают с помощью выключателей 13 (17 или 21) .

Все нагрузки могут быть включены (отключены) по мере необходимости 25 поочередно с помощью одного вспомогательного источника.

Таким образом, реализация предложенного способа весьма проста ° Введение вспомогательного источника, включаемого поэторно-кратковременно и обладающего сравнительно небольшими габаритами, весом и стоимостью, не только не ухудшает технико-экономических показателей устРойств, Реа- З5 лизующих способ, а, наоборот, способствует их улучшению. Действительно, устранение вредных последствий,. вызываемых низкочастотными колебаниями. напряжения на выходе регулируеьих источников ограниченной мощности, требует устанавливать на входе отдельных нагрузок громоздкие фильтры, габариты и вес, а также стоимость которых могут, как показывают расчеты, на порядок превосходить àíà- 45 логичные показатели вспомогательного источника. Экономический эффект от применения данного способа дополнительно увеличивается при питании блоков вычислительных и автоматических систем, требующих особо высокой мгновенной стабильности питающего напряжения. Расчетным путем установлено, что в таком случае при питании

28 различных нагрузок габариты и вес устройства, реализующего способ, мо- гут быть снижены в 11-12 раз.

Формула изобретения

Способ питания, по меньшей мере, двух нагрузок постоянным стабилизированным напряжением, заключающийся в том, что сначала подключают к источнику напряжения или отключают от этого источника одну нагрузку, а затем - вторую нагрузку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения колебаний напряжения источника в моменты включения или отключения второй нагрузки, вторую иэ указанных нагрузок дополнительно подключают к вспомогательному источнику напряжения, выравнивают напряжения на шинах основного и вспомогательного источников напряжения, в момент достижения равенства указанных н апряжений прои э водят соедин ение шин этих источников, затем плав но увеличивают выходной ток основно—

ro источника напряжения при укаэан— ном подключении к нему второй нагрузки или выходной ток вспомогательного источника напряжения при отключении второй нагрузки от основного источника напряжения при одновременном уменьшении выходного тока вспомогательного источника в первом случае или выходного тока основного источника во втором случае, в момент достижения нулевого значения выходным током вспомогательного источника напряжения в первом случае или основного источника напряжения эо втором случае производят разъединение шин основного и вспомогательного источников, в результате чего и осуществляют укаэанное подключение нагрузки к основному источнику напряжения или ее отключение от основного источника при одновременном отключении оТ вспомогательного источника н апряжени я.

Источники информации, прин ятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 509868, кл. G05 Г 1/56, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 522534, кл, Н 02 J 7/34, 1976.

679964

Составитель В. Хруглова

Заказ 4793/43 Тираж 1015 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб а

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4