Вторичный источник питания соспециальной формой вольтампернойхарактеристики

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

«<)843132

Ж

4 ъ

К АВТОИ:КОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (53)М. Кл. (22) Заявлено 221278 (21) 2700001/24-07

Н 02 М 3/24

Н 02 J 7/00 с присоединением заявкм М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300681. бюллетень 24 (5З) НЖ 621.314.1 (088. 8) Дата опубликования описания 300681 (72) Авторы изобретения

Н.И. Дуплин, С.Р ° Иванов и А.К. Тищенко (71) Заявитель (54) ВТОРИЧНЫЦ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ СО СПЕЦИАЛЬНОЙ ФОРМОЙ BOJIbTAMIIEPHOA ХАРАКТЕРИСТИКИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам питания аппаратуры постоянным током и может быть использовано при разработке, испытании и экспериментальном исследовании вторичных источников питания автономных объектов °

Известны источники питания со .специальной формой вольтамперной характеристики (в.а.х.), состоящие иэ линейного регулиру х его органа, подключенного к нагрузке через датчик тока, и функционального преобразователя, связанного с выходом датчика и входом линейного регулятора (11 и l2 g.

Недостатком таких источников является их низкий КПД при работе в режимах, когда выходное напряжение изменяется в широком диапазоне.

Известны также источники питания со специальной формой в.а.х., состоящие из регуляторов с широтноимпульсной модуляцией напряжения, датчика тока и функционального преобразователя j3).

Недостатком таких источников является наличие на их выходе сглаживающих ЬС-фильтров, что практически исключает воэможность достих<ения одинаковых статической и динамической вольтамперных характерис тик на выходе °

Известны, кроме того, вторичные источники питания, в которых для уменьшения модности потерь питание линейного регулятора осуществляет ся через дискретный регулятор напряжения, и которые могут выполнять функцив регулирующего органа в источниках со специальной формой: . выходной вольтамперной характеристики (4 °

Однако и в таких источниках модность потерь на линейном регуляторе остается значительной, что является их недостатком.

Цель изобретения — увеличение

2() КПД и уменьшение массогабаритов вто ричного источника питания, выходная вольтамперная характеристика которого аналогична в.а.х. солнечной батареи. иная цель достигается тем, что в источнике питания со специальной формой вольтамперной харак теристики, состоящем из линейного регулятора, датчика тока нагрузки, 30 функционального преобразователя

843132 и схемы сравнения выходных напряжений источника и функционального преобразователя, связанной своим выходом с управляющим входом линейного регулятора, дополнительно введен многоячейковый дискретный регулятор постоянного напряжения, входные и выходные выводы которого связаны соответственно с источником питающего напряжения и нагрузкой, а управляющий вход через элемент зад)зраки - с выходом функционального преобразователя, причем линей- ный регулятор включен в цепь питания одной из преобразовательных ячеек дискретного регулятора.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого вторичного источника питания," на фиг.2 формы в.а.х. для элементов схемы.

Источник питания со специальной формой в.а.х. состоит из дискретного регулятора 1, включающего в себя ряд инверторных ячеек 2, выходные напряжения которых алгебраически суммируются и выпрямляются выпрямителем 3, датчика 4 тока, подключенного между выходом регулятора 1 и нагрузкой 5, и функционального преобраэователя 6, вход которого соединен с выходом датчика

4 тока. Выход функционального преобразователя 6 через элемент 7 задерх<ки подключен ы управляющему входу регулятора 1 и, кроме того, к одному из входов схемы 8 сравнения, второй вход которой соединен с выходом источника.

Выход схемы 8 сравнения соединен с управляющим входом линейного регулятора 9, включенного в цепь питания инверторной ячейки 2, рассчитанной на минимальную выходную мощность °

Схема работает следующим образом.

На выходе функционального преобразователя 6 образуется напряжение, которое в зависимости от тока на. грузки 1>1 повторяет вольтамперную характеристику солнечной батареи или другого первичного источника(фиг.2, кривая а) . Напря>><ение U с выхода функциональнэго:"преобразователя лоступает через элемент 7 задержки на управляющий вход дискретного регулятора 1, который повторяет с точностью U< величину U (фиг.2, кривая б). Однако устойчивая работа дискретного регулятора во всем диапазоне изменения в.а.х. принципиально невозможна. Поэтому напряжение

U, сравнивается с величиной напряжения на нагрузке. Разность 06 - Он после усиления поступает на управляющий вход линейного регулятора 9, причем функцию сравнения и усиления разностного сигнала выполняет схема

8 сравнения. Работа линейного регулятора 9 повторяет работу обычного линейного компенсационного стабилизатора, опорным напряжением, в котором, служит напряжение и,.

Таким образом, на выходе источника повторяется характеристика а (фиг.2).

Элемент 7 задер><ки необходим

>для того, чтобы исключить неустой<0 !чивый ре»<им работы дискретного и линейного регуляторов. В источнике (фиг.1) при малых изменениях 1 работает только регулятор 9, а состояние дискретного регулятора остается неизменным. Лишь после выхода линейного каскада 9 за пределы регулирования срабатывает дискретный регулятор 1, после чего снова ра- ботает линейный 9 регулятор. Величина временной задержки, определяе20 мая инерционностью транзистора линейного каскада, составляет от долей до единиц микросекунд. Такая задержка свойственна обычным транзисторным ключам, поэтому на прак25 тике элемента 7 задержки может не потребоваться.

Формула изобретения

Вторичный источник питания со специальной формой вольтамперной характеристики, состоящий из линейного регулятора, датчика тока нагрузки, функционального преобразователя и схемы сравнения выходных напряжений источника и функционального преобразователя, связанной своим выходом с управляющим входом линейного регулятора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения КПД и снижения массогабаритов источника, дополнительно введен многоячейковый дискретный регулятор постоянного напряжения, входные и выходные выводы которого связаны соответственно с источником питающего напряжения и.нагрузкой, а управляющий вход через элемент задержки — с выходом функционального преобразователя, причем линейный регулятор включен в цепь питания одной из преобразовательных ячеек дискретного регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CLIA Р 3435328, кл. 323-8, 1969.

2. Патент ФРГ Р 2052252, кл. 21С 21/26, 1972.

3. Драбович Ю.И. и др. Вторичный источник питания со специальной выходной характеристикой. — Сб. "Современные задачи преобразовательной техники", К., AH УССР, 1975, вып.б.

4. Горбач А.В.< Гулякович Г.Н.

Интегрально-гибридный многоканаль,ный ВИП. — Сб. "Электронная техника и автоматика ", 1975, вып. б.

843132 иг.f

1К3 .

Составитель tO. Андреев

Редактор М. Лысогорова Техред T,Ìàòî÷êà Корректор С. Щомак

Заказ 5157/77 Тираж 730 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