RU2303281C1 - Secondary power supply - Google Patents
Secondary power supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303281C1 RU2303281C1 RU2006100259/09A RU2006100259A RU2303281C1 RU 2303281 C1 RU2303281 C1 RU 2303281C1 RU 2006100259/09 A RU2006100259/09 A RU 2006100259/09A RU 2006100259 A RU2006100259 A RU 2006100259A RU 2303281 C1 RU2303281 C1 RU 2303281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- voltage sensor
- voltage
- controlling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехническим комплексам и предназначено для наземных испытаний бортового электрооборудования автономных объектов, в частности космических аппаратов.The invention relates to electrical complexes and is intended for ground testing of on-board electrical equipment of autonomous objects, in particular spacecraft.
Известен вторичный источник питания (авторское свидетельство SU №1285457, кл. G06G 7/48), содержащий последовательно соединенные непрерывный стабилизатор напряжения и импульсный стабилизатор напряжения. Источник предназначен для воспроизведения нелинейных характеристик.Known secondary power source (copyright certificate SU No. 1285457, class G06G 7/48), containing a series-connected continuous voltage regulator and a pulse voltage regulator. The source is designed to reproduce non-linear characteristics.
Наиболее близким к изобретению является вторичный источник питания (Коренев С. Мощный лабораторный блок питания с повышенным КПД / С. Коренев // Радио, 2004, 3, с.35), содержащий последовательно соединенные импульсный регулирующий элемент (ИРЭ) и непрерывный регулирующий элемент (НРЭ), первый датчик напряжения (ДН) между выходом НРЭ и общим проводом, подключенный выходом к вычитающему входу первого управляющего устройства (УУ), к суммирующему входу последнего присоединен источник опорного напряжения; второй датчик напряжения, выход которого подключен к вычитающему входу второго УУ, и резистор дежурной нагрузки.Closest to the invention is a secondary power source (S. Korenev. Powerful laboratory power supply with increased efficiency / S. Korenev // Radio, 2004, 3, p. 35), containing a serially connected pulse regulating element (IRE) and a continuous regulating element ( NRE), the first voltage sensor (ND) between the output of the NRE and the common wire, connected by the output to the subtracting input of the first control device (UE), the reference voltage source is connected to the summing input of the last; a second voltage sensor, the output of which is connected to the subtracting input of the second UU, and a standby load resistor.
Недостатком такого источника является создание аварийной ситуации для потребителя при отказе НРЭ или первого УУ. При насыщенном (замкнутом) НРЭ напряжение на выходе НРЭ нарастает до максимального напряжения ИРЭ, т.к. на вычитающий вход второго УУ со второго датчика напряжения поступает нулевое напряжение. При закрывании (размыкании) НРЭ выходное напряжение стремится к нулю. Для бортовых потребителей электроэнергии внезапное пропадание напряжения может вызвать аварийную ситуацию, связанную с нарушением алгоритма выключения потребителя.The disadvantage of this source is the creation of an emergency for the consumer in the event of a failure of an NRE or the first UU. When saturated (closed) NRE voltage at the output of the NRE increases to the maximum voltage of the IRE, because zero voltage is supplied to the subtracting input of the second UU from the second voltage sensor. When closing (opening) the NRE, the output voltage tends to zero. For on-board electricity consumers, a sudden power failure can cause an emergency associated with a violation of the consumer shutdown algorithm.
Задачей, решаемой изобретением, является сохранение работоспособности (повышение живучести) источника при внезапном отказе НРЭ.The problem solved by the invention is the preservation of operability (increased survivability) of the source in the event of a sudden failure of the NRE.
Поставленная задача решается тем, что во вторичный источник питания, содержащий последовательно соединенные импульсный и непрерывный регулирующие элементы, первый датчик напряжения между выходом НРЭ и общим проводом, подключенный выходом к вычитающему входу первого управляющего устройства, к суммирующему входу последнего присоединен источник опорного напряжения; второй датчик напряжения, первый вход которого подключен к выходу импульсного регулирующего элемента, а выход подключен к вычитающему входу второго УУ, и резистор дежурной нагрузки, согласно изобретению введены третий и четвертый датчики напряжения, третье, четвертое и пятое УУ, параллельно соединенные управляемый ключ и коллекторный резистор, транзистор, диодный блок, тиристорный ключ и развязывающий диод, причем параллельно соединенные управляемый ключ и резистор одним узлом присоединены к выходу НРЭ, а другим узлом к коллектору транзистора, эмиттер которого через резистор дежурной нагрузки присоединен к общему проводу, к коллектору транзистора присоединены второй вход второго датчика напряжения и первый вход четвертого датчика напряжения, второй вход которого присоединен к общему проводу, а выход - к вычитающему входу пятого УУ, к суммирующему входу которого подключен катодный узел диодного блока, выход пятого УУ подключен к базе транзистора, анодный узел диодного блока подключен к выходу источника опорного напряжения, первый вход третьего датчика напряжения подключен к выходу ИРЭ, второй вход этого датчика подключен к выходу HP, а выход третьего датчика напряжения через фильтр подключен ко входам третьего и четвертого УУ, выход четвертого УУ подключен ко входу управления ключа, а выход третьего УУ подключен ко входу управления тиристорного ключа, анодный узел которого подключен к выходу ИРЭ, а катодный узел ко входу управления НРЭ, к этому же входу через развязывающий диод подключен выход первого УУ.The problem is solved in that in a secondary power source containing serially connected pulse and continuous control elements, the first voltage sensor between the output of the NRE and the common wire, connected by the output to the subtracting input of the first control device, a reference voltage source is connected to the summing input of the last; the second voltage sensor, the first input of which is connected to the output of the pulse regulating element, and the output is connected to the subtracting input of the second UE, and the standby load resistor, according to the invention, the third and fourth voltage sensors, the third, fourth and fifth UE, are connected in parallel with a controlled key and a collector a resistor, a transistor, a diode block, a thyristor switch and an isolation diode, with a controllable switch and a resistor connected in parallel with one node connected to the output of the NRE and the other node to the collector of the trans a resistor, the emitter of which is connected to a common wire through a standby resistor, the second input of the second voltage sensor and the first input of the fourth voltage sensor are connected to the collector of the transistor, the second input of which is connected to the common wire, and the output to the subtracting input of the fifth control unit, to the summing input of which the cathode node of the diode block is connected, the output of the fifth CC is connected to the base of the transistor, the anode node of the diode block is connected to the output of the reference voltage source, the first input of the third voltage sensor under it is connected to the IRE output, the second input of this sensor is connected to the HP output, and the output of the third voltage sensor through the filter is connected to the inputs of the third and fourth UE, the output of the fourth UU is connected to the key control input, and the output of the third UU is connected to the thyristor key control input, anode the node of which is connected to the output of the IRE, and the cathode node to the input of the control of the IRE, to the same input through the decoupling diode is connected the output of the first UE.
Техническим результатом изобретения является поддержание выходного напряжения вторичного источника на заданном уровне требуемое методикой испытаний время.The technical result of the invention is to maintain the output voltage of the secondary source at a predetermined level required by the test method.
На чертеже представлена структурная схема заявляемого источника питания.The drawing shows a structural diagram of the inventive power source.
Вторичный источник питания содержит импульсный регулирующий элемент 1, непрерывный регулирующий элемент 2, первое 3, второе 4, третье 5, четвертое 6, пятое 7 управляющие устройства, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11 датчики напряжения (ДН), фильтр 12, параллельно соединенные управляемый ключ 13 и коллекторный резистор 14, транзистор 15, резистор 16 дежурной нагрузки, диодный блок 17, состоящий из последовательно соединенных диодов, тиристорный ключ 18, источник опорного напряжения 19 и развязывающий диод 20.The secondary power source contains a pulse regulating element 1, a continuous regulating element 2, the first 3, the second 4, the third 5, the fourth 6, the fifth 7 control devices, the first 8, the second 9, the third 10, the fourth 11 voltage sensors (DN), the filter 12 connected in parallel with a controlled key 13 and a collector resistor 14, a transistor 15, an on-load resistor 16, a diode block 17 consisting of series-connected diodes, a thyristor switch 18, a reference voltage source 19 and an isolation diode 20.
Импульсный регулирующий элемент 1, к управляющему входу которого подключен выход второго управляющего устройства 4, совместно со вторым датчиком напряжения 9, первый вход которого подключен к выходу ИРЭ, а выход подключен к вычитающему входу второго УУ, образуют импульсный стабилизатор разности напряжений U1-UК, измеряемой вторым датчиком напряжения 9.The pulse control element 1, to the control input of which the output of the second control device 4 is connected, together with the second voltage sensor 9, the first input of which is connected to the output of the IRE, and the output is connected to the subtracting input of the second UE, form a pulse voltage difference stabilizer U 1 -U K measured by the second voltage sensor 9.
Непрерывный регулирующий элемент 2, к управляющему входу которого через развязывающий диод 17 подключен выход первого УУ 3, совместно с первым датчиком напряжения 8, первый вход которого подключен к выходу НРЭ, второй вход к общему проводу, а выход подключен к вычитающему входу первого УУ 3, образуют непрерывный стабилизатор напряжения U2, которое задается источником опорного напряжения 19, присоединенным к суммирующему входу первого управляющего устройства 3.A continuous control element 2, to the control input of which through the decoupling diode 17 the output of the first UU 3 is connected, together with the first voltage sensor 8, the first input of which is connected to the output of the NRE, the second input is to the common wire, and the output is connected to the subtracting input of the first UU 3, form a continuous voltage stabilizer U 2 , which is set by the reference voltage source 19 connected to the summing input of the first control device 3.
Параллельно соединенные управляемый ключ 13 и резистор 14 одним узлом присоединены к выходу НРЭ, а другим узлом к коллектору транзистора 15, эмиттер которого через резистор 16 дежурной нагрузки присоединен к общему проводу, к коллектору транзистора 15 присоединены второй вход второго датчика напряжения 9 и первый вход четвертого датчика напряжения 11, второй вход которого присоединен к общему проводу, а выход - к вычитающему входу пятого устройства управления 7, к суммирующему входу которого подключен катодный узел диодного блока 17, выход пятого управляющего устройства 7 подключен к базе транзистора 15, анодный узел диодного блока 17 подключен к выходу источника опорного напряжения 19, третий датчик напряжения 10 подключен первым входом к выходу ИРЭ 1, вторым входом к выходу НРЭ 2, а выход третьего датчика 10 через фильтр 12 подключен ко входам третьего 5 и четвертого 6 УУ, выход четвертого управляющего устройства 6 подключен ко входу управления ключа 13, а выход третьего управляющего устройства 5 подключен ко входу управления тиристорного ключа 18, анодный узел которого подключен к выходу ИРЭ, а катодный узел ко входу управления НРЭ, к этому же входу через развязывающий диод 20 подключен выход первого управляющего устройства 3.In parallel, the controlled switch 13 and the resistor 14 are connected by one node to the output of the NRE, and by the other node to the collector of the transistor 15, the emitter of which is connected to the common wire through the standby resistor 16, the second input of the second voltage sensor 9 and the first input of the fourth are connected to the collector of transistor 15 voltage sensor 11, the second input of which is connected to a common wire, and the output to the subtracting input of the fifth control device 7, to the summing input of which is connected the cathode assembly of the diode block 17, the output is o the control device 7 is connected to the base of the transistor 15, the anode assembly of the diode block 17 is connected to the output of the reference voltage source 19, the third voltage sensor 10 is connected by the first input to the output of the IRE 1, the second input to the output of the IRE 2, and the output of the third sensor 10 through the filter 12 connected to the inputs of the third 5 and fourth 6 CU, the output of the fourth control device 6 is connected to the control input of the key 13, and the output of the third control device 5 is connected to the control input of the thyristor key 18, the anode node of which is connected to the output RE and cathode assembly EME to an input control, to the same input through a decoupling diode 20 connected to the output of the first control device 3.
Вторичный источник питания работает следующим образом.The secondary power source operates as follows.
В штатном режиме напряжение на выходе третьего датчика 10 напряжения больше уровня срабатывания (порогового) УУ 6 и меньше порогового уровня УУ 5, управляемый ключ 13 замкнут, а тиристорный ключ 18 разомкнут.In the normal mode, the voltage at the output of the third voltage sensor 10 is greater than the triggering level (threshold) of the CC 6 and less than the threshold level of the CC 5, the controlled key 13 is closed, and the thyristor key 18 is open.
Напряжение на выходе второго датчика 9 в общем случае пропорционально сумме напряженийThe voltage at the output of the second sensor 9 is generally proportional to the sum of the voltages
где: U1 - выходное напряжение ИРЭ, U2 - выходное напряжение НРЭ, UК - напряжение на коллекторе транзистора 15, К9 - коэффициент передачи второго датчика напряжения 9.where: U 1 is the output voltage of the IRE, U 2 is the output voltage of the IRE, U K is the voltage at the collector of the transistor 15, K 9 is the transmission coefficient of the second voltage sensor 9.
При замкнутом ключе 13 напряжения U2 и UК равны, поэтому напряжение U9 пропорционально падению напряжения на НРЭWhen the key 13 is closed, the voltages U 2 and U K are equal, therefore, the voltage U 9 is proportional to the voltage drop at the NRE
Поскольку U9 является напряжением обратной связи для импульсного стабилизатора напряжения, то ИРЭ поддерживает постоянным падение напряжения UСТ=U1-U2 на НРЭSince U 9 is the feedback voltage for a pulse voltage regulator, the IRE maintains a constant voltage drop U CT = U 1 -U 2 on the NRE
и НРЭ работает в штатном режиме, стабилизируя напряжение U2.and the NRE operates in the normal mode, stabilizing the voltage U 2 .
При внезапном отказе НРЭ возможны две ситуации: НРЭ замкнут и НРЭ разомкнут. Рассмотрим каждую ситуацию в отдельности.With a sudden failure of the NRE, two situations are possible: the NRE is closed and the NRE is open. Let's consider each situation separately.
Ситуация 1. При замкнутом НРЭ напряжения U1 и U2 практически равны, поэтому напряжение на выходе третьего ДН 10 становится меньше порогового уровня четвертого УУ 6, управляемый ключ 13 размыкается и напряжение U9, в соответствии с (1), становится равнымSituation 1. With a closed NRE, the voltages U 1 and U 2 are almost equal, so the voltage at the output of the third DN 10 becomes less than the threshold level of the fourth UU 6, the controlled switch 13 opens and the voltage U 9 , in accordance with (1), becomes equal
U9=K9(U1-UK).U 9 = K 9 (U 1 -U K ).
В свою очередьIn its turn
U1=UK+UСТ.U 1 = U K + U ST .
В данном случае U1=U2, поэтому для обеспечения доаварийного уровня U2N необходимо уменьшить U1 до величины U2N путем уменьшения U9. Приравнивая U1=U2N, получим, что величина UK, требуемая для того, чтобы величина U1 стала равной U2N, имеет видIn this case, U 1 = U 2 , therefore, to ensure the pre-emergency level of U 2N, it is necessary to reduce U 1 to U 2N by decreasing U 9 . Equating U 1 = U 2N , we obtain that the quantity U K required for the quantity U 1 to become equal to U 2N has the form
где U2N - доаварийный уровень напряжения U2.where U 2N - pre-accident voltage level U 2 .
Для сохранения требуемой (4) величины UК транзистор 15 совместно с четвертым датчиком напряжения 11 и пятым УУ 7 образует стабилизатор напряжения UK. Напряжение UK измеряется четвертым датчиком напряжения 11 и сравнивается с задающим напряжением U17, равным разности опорного напряжения источника 19 и падения напряжения UД на диодном блоке 17To save the required value (4) of the value of U K, the transistor 15, together with the fourth voltage sensor 11 and the fifth UU 7, forms a voltage stabilizer U K. The voltage U K is measured by the fourth voltage sensor 11 and compared with a reference voltage U 17 equal to the difference between the reference voltage of the source 19 and the voltage drop U D on the diode block 17
U17=U19-UД.U 17 = U 19 -U D
Пятое УУ 7 изменяет состояние транзистора 15 таким образом, чтоThe fifth UU 7 changes the state of the transistor 15 so that
UK=U17/K11,U K = U 17 / K 11 ,
где К11 - коэффициент передачи четвертого датчика напряжения 11.where K 11 is the transmission coefficient of the fourth voltage sensor 11.
Зная UK и К11, можно рассчитать требуемое значение U17, UД и число диодов в диодном блоке 17.Knowing U K and K 11 , you can calculate the required value of U 17 , U D and the number of diodes in the diode block 17.
При регулировании в широком диапазоне выходного напряжения U2 НРЭ путем изменения опорного напряжения U19 для обеспечения условия (4) должны быть примерно равны коэффициенты передач первого и четвертого датчиков напряжения 8 и 11. Требуемые величины напряжений U17 и UK обеспечиваются подбором числа последовательно включенных диодов в диодном блоке 17.When regulating a wide range of output voltage U 2 NRE by changing the reference voltage U 19 to ensure conditions (4), the gear ratios of the first and fourth voltage sensors 8 and 11 should be approximately equal. The required voltage values U 17 and U K are provided by selecting the number of series-connected diodes in the diode block 17.
Ситуация 2. При разомкнутом НРЭ напряжение на выходе третьего ДН 10 становится больше порогового уровня третьего УУ 5, тиристорный ключ 18 замыкается, на управляющий вход НРЭ подается большое открывающее напряжение, развязывающий диод 20 запирается, НРЭ 2 входит в состояние насыщения (замыкается) и работа источника происходит подобно ситуации 1.Situation 2. When the NRE is open, the voltage at the output of the third DN 10 becomes higher than the threshold level of the third UU 5, the thyristor switch 18 closes, a large opening voltage is applied to the NRE control input, the decoupling diode 20 is locked, the NRE 2 enters the saturation state (closes) and operation source occurs similar to situation 1.
Фильтр 12 служит для временной задержки и подавления помех, чтобы исключить ложные срабатывания ключевых устройств.Filter 12 serves to temporarily delay and suppress interference in order to eliminate false alarms of key devices.
Таким образом, при замыкании или размыкании НРЭ напряжение на выходе НРЭ остается примерно на том же уровне, что и в штатном режиме, потому что функцию стабилизации напряжения U2 принимает на себя ИРЭ.Thus, when the NRE closes or opens the NRE, the voltage at the NRE output remains approximately at the same level as in the normal mode, because the IRE takes on the voltage stabilization function U 2 .
В целом все введенные изменения позволяют сохранить работоспособность (повысить живучесть) вторичного источника при внезапном отказе непрерывного регулирующего элемента и тем самым устранить аварийную ситуацию при испытаниях бортового электрооборудования автономных объектов.In general, all the changes introduced allow us to maintain the operability (increase survivability) of the secondary source in case of a sudden failure of the continuous control element and thereby eliminate the emergency situation when testing the on-board electrical equipment of autonomous objects.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100259/09A RU2303281C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Secondary power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100259/09A RU2303281C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Secondary power supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2303281C1 true RU2303281C1 (en) | 2007-07-20 |
Family
ID=38431220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006100259/09A RU2303281C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Secondary power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2303281C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017043994A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Device for producing constant voltage (variants) |
-
2006
- 2006-01-10 RU RU2006100259/09A patent/RU2303281C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017043994A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Device for producing constant voltage (variants) |
RU2688659C1 (en) * | 2015-09-09 | 2019-05-22 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Device for producing constant voltage (versions) |
US10320302B2 (en) | 2015-09-09 | 2019-06-11 | Closed-Up Joint-Stock Company Drive | Device for producing constant voltage (variants) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10972087B2 (en) | System and method for limting currents in a power distribution system | |
SE524959C2 (en) | Power supply device with several parallel switched power supplies | |
CN109478779A (en) | Ideal diode with active reverse-voltage protection | |
RU2303281C1 (en) | Secondary power supply | |
KR20190032682A (en) | System and method for voltage drop compensation control of power supply device | |
US20190074690A1 (en) | Submarine device, submarine cable system, method for controlling submarine device, and storage medium for storing program for submarine device | |
KR20200009421A (en) | Overvoltage protection circuit in vehicle | |
JP5955432B1 (en) | Electronic load device | |
JP2016114374A (en) | Failure detection circuit | |
KR102252366B1 (en) | Battery state monitoring circuit and battery device | |
US10917954B2 (en) | Single stage current controller for a notification appliance | |
EP2346137B1 (en) | Arrangement for charging batteries | |
US9160159B2 (en) | Circuit breaker and method of controlling a power transistor with a circuit breaker | |
US20210004033A1 (en) | Circuit for detecting circuit defects and for preventing overvoltages in controllers | |
RU2440644C1 (en) | Aviation power plant with generator on fuel elements | |
JP7416801B2 (en) | DC/DC voltage converter including safety device | |
JP5987609B2 (en) | Power controller | |
US8665577B2 (en) | Safe area voltage regulator | |
Ghaderi et al. | Implementation of load sharing with fast voltage regulation in parallel connected cascaded power boost converters based on droop coefficients refreshing method | |
KR20200046364A (en) | System and method for communication using low pass filter | |
CN107925439B (en) | Constant current supply apparatus, constant current supply system, and constant current supply method | |
RU2375738C1 (en) | Constant voltage stabiliser | |
RU2620255C1 (en) | Charging device for storage battery | |
RU2221319C2 (en) | Direct-current power-generating system | |
RU2559805C1 (en) | Device for power take-off from main power transmission line |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110119 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170111 |