Устройство для питания нагрузки постоянным током

 

Союз Советскмн

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 (5l ) M. Кл.

G 05 F 1/58

Гесударственнык камнтет м венам нзабретеннй и еткрытнй

Опубликовано 15.12.80. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 15 12.80 (53) УДК621.316..722.1 (088.8) (72 } Авторы изобретения

Г. И. Поваров К. А, Рогозина и Я. А. Собенин! 1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания нагрузки, требующей стабильного постоянного тока.

Известно устройство для питания, которое

5 содержит источник переменного тока, источник постоянного тока, выпрямитель, активный фильтр и переключающее устройство, подсоединяющее выход источника переменного тока или источника постоянного тока к выходу выпрямителя (1) .

Недостатки известного блока питания состоят в том, что переключение питания с одного источника на другой, включение и выключение питания создают нежелательные переходные процессы в элементах нагрузки, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . .стройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее основной источник переменного тока, резервный источник постоянного тока, первый и второй выпрямительные элементы, выполненные по мостовой схеме, причем между резервным источником и его выпрямительным элементом включен преобразователь постоянного напряжения в переменное, выходной трансформатор которого содержит вторичные обмотки по числу питаемых нагрузок (2).

Однако известное устройство не обеспечивает защиту нагрузки от переходных процессов при включении и выключении питания, что снижает надежность активных элементов нагрузки.

Цель изобретения — повышение. долговечности активных элементов нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее основной источник переменного тока, резервный источник постоянного тока, первый, второй и третий выпрямительные элементы, преобразователь постоянного напряжения в переменное, трансформатор, фильтр нижних частот и датчик выходного тока, при этом выходосновного источника переменного тока соединен с нагрузкой через последовательно включенные первый выпрямительный элемент, преобразователь постоянного напряжения в переменное, трансформатор, второй выпрямительный элемент, фильтр нижних частот и дат788096 чик выходного тока, а выход резервного источника постоянного тока соединен с выходом первого вьшрямительного элемента через третий выпрямительный элемент, дополнительно введены усилитель-ограничитель, ключ интеграЭ

S тор и блок управления, причем к управляющему входу. преобразователя постоянного напряжения в переменное одновременно подсоединены его вход через ключ и интегратор и информационный выход датчика выходного тока через усилитель-ограничитель, а выход блока управления подсоединен к управляющему входу ключа.

На чертеже представлена блок-схема устройства питания нагрузки постоянным током.

Устройство содержит основной источник 1 переменного тока, резервный источник 2 постоянного тока, первый, второй и третий выпрямительные элементы 3, 4 и 5, преобразователь 6 постоянного напряжения в переменное, трансформатор 7, фильтр 8 нижних частот, датчик 9 выходного тока, ключ 10, интегратор 11, блок 12 управления и усилитель-ограничитель 13. .На вход преобразователя 6 постоянного напряжения в переменное поступает напряжение от основного источника 1 переменного тока через первый выпрямительный элемент 3 или, если выходное напряжение основного источника 1 по каким-либо причинам оказывается меньше требуемого (авария в сети переменного тока 30 м др.), от резервного источника 2 постоянного тока — через третий выпрямительный элемент 5.

В качестве преобразователя 6 удобно выбрать, например, импульсный преобразователь постоянного напряжения в переменное, работающий на широтно- модулированных импульсах, Применение импульсного преобразователя напряжения позволяет повысить КПД и уменьшить габариты и массу устройства питания.

Управление выходным напряжением преобразователя 6 осуществляется путем подачи постоянного управляющего напряжения на управляющий вход преобразователя 6 с выходов интегратора 11 и усилителя-ограничителя 13, выходные сопротивления которых выбраны доста- 4S точно большими, чтобы обеспечить практическую независимость каждого из выходных напряжений на получение суммарного действия на выходное напряжение преобразователя 6, Напряжение с выхода преобразователя 6 поступает в нагрузку через трансформатор 7, второй выпрямительный элемент 4, фильтр 8 нижних частот и датчик 9 выходного тока.

Трансформатор 7 в этой цепи обеспечивает развязку по постоянному току между выходом

5% преобразователя 6 и нагрузкой, что важно, например, в тех случаях, когда необходимо включать такие устройства питания последовательно по выходам.

При включении питания иэ блока 12 управления на управляющий вход ключа 10 подается открывающее напряжение. Срабатывание ключа

10 приводит к тому, что на вход интегратора

11 поступает постоянное напряжение с общего выхода выпрямительных элементов 3 и 5. Интегратор 11 постоянно увеличивает значение выходного тока, изменяя напряжение на входе преобразователя 6. После того как выходной ток устройства питания достигает значения, минимально необходимого для нормального питания нагрузки, выходное напряжение на информационном выходе датчика 9 оказывается достаточным для открывания усилителя-ограничителя 13, и с этого момента выходной ток усилителя-ограничителя 13 осуществляет свое регулирующее воздействие на выходной ток устройства питания. После полного заряда интегра- . тора 11 поддержание постоянства выходного тока устройства питания обеспечивают датчик 9 и усилитель-ограничитель 13..

При выключении питания из блока 12 управления на управляющий вход ключа 10 подается запирающее напряжение. В результате ключ 10 запирается и ток на выходе интегратора l l начинает падать. Однако падение тока иа выходе интегратора 11 не приводит к существенному уменьшению выходного тока устройства питания, пока не исчерпаны регулирующие возможности усилителя-ограничителя 13.

При достижении выходным током устройства питания минимально допустимого для питания нагрузки значения усилитель-ограничитель 13 запирается и дальнейшее уменьшение выходного тока устройства питания до нуля осуществляется под управлением интегратора 11.

Предлагаемое устройство питания нагрузки постоянным током существенно снижает переходные процессы в нагрузке при включении и выключении питания, повышает долговечность активных элементов нагрузки, что особенно важно при дистанционном питании промежуточных усилителей, например, на подводных кабельных магистралях связи.

Формула изобретения

Устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее основной источник переменного тока, соединенный с выводом для подключения нагрузки через последовательно включенные первый выпрямительный элемент, преобразователь постоянного напряжения в переменное, трансформатор, второй выпрямительный элемент, фильтр нижних частот и датчик выходного тока, резервный источник постоянного тока, соединенный с выходом первого выпрямительного элемента через третий выпрямительный эле788096 6 через усилитель-ограничитель, а выход блока управления подсоединен к управляюшему входу ключа.

Составитель В. Круглова

Редактор В. Романенко Техред И.Асталош Корректор Е. Папп

Заказ 8351j56 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мент, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения долговечности активных weментов нагрузки, оно дополнительно снабжено усилителем-ограничителем, ключом, интегратором и блоком управления, причем к управляьэшему входу преобразователя постоянного напряжения в переменное одновременно подсоединены его вход через ключ и интегратор и информационный выход датчика выходного тока

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1, Патент США М 389474, кл. 307 — 66, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР Н 406248 кл H 02 J 9/00 1974