SU1292104A1 - Система вторичного электропитани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам, предназначенным реализовать параллельную работу стабилизаторов по- , сто нного напр жени . Цель изобретени  - повьшение точности равномерного распределени  тока нагрузки между отдельными питанхцими каналами при сохранении высокой точности поддержани  выходного напр жени . Этой цели служит введение в каждый из источников посто нного напр жени  компараторов 10-12, разделительных диодов 39-42 и ключа 36, а также то, что датчик тока и измерительный элемент 16 выполнены с вторым и третьим выходами. Это дает возможность учитывать в датчике тока какого-либо канала токовые сигналы датчиков тока остальных каналов.2 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л 1ч9

Description

25

112.921

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  при реализации параллельной работы стабилизированных источников , посто нного напр жени ,5

Целью изобретени   вл етс  повышение точности равномерного распределени  тока нагрузки между отдельными питающими каналами при сохранении высокой точности поддержани  О выходного напр жени .

На чертеже представлена функциональна  схема одного из стабилизированных источников посто нного напр жени , вход щих в предлагаемую систему вторичного электропитани . В состав каждого источника посто нного напр жени  вход т регулирующий преобразователь 1 напр жени  с трансформаторо.м 2, силовой выпр - митель 3, выполненньш на диодах 4 и 5, фильтр, состо щий из дроссел  6 и конденсатора 7, компараторы 8-15, измерительный элемент 16 с входами 17-19, измерительный элемент 20 с выходами 21-23, источник 24 опорного напр жени , датчик тока, состо щий Из трансформатора 25, выпр мител 

26 с диодами 27 и 28, выпр мител 

,30

29 с диодами 30 и 31, выпр мител  32, цепочек 33 и 34 в виде парал- лельно включенных резистрра и кон- денса:тора, блок 35 управлени , выполненный , например, с использованием за,цающего генератора, формировател  пилообразного напр жени  и широтно-импульсного модул тора, транзисторные кпючи 36 и 37, усилитель 38, разделительные диоды 39- 40 43, вспомогательный выпр митель 44 с диодами 45 и 46, фильтрующий конденсатор 47, Позици ми 48 и 49 на схеме обозначены клеммы дл  подключени  нагрузки, а позицией 50 - 45 .выходной вывод выпр мител  29 (второй входной вывод компаратора 9) , соединенный с аналогичными выводами других параллельно включенных источников посто нного напр же- 0 НИН, вход щих в данную систему. Датчик тока первичной обмоткой транс- форматора 25 включен в выходную цепь преобразовател  1 напр жени . К вторичной обмотке трансформатора 5 2 подключены силовой 3 и вспомогательный 44 выпр мители. К выходу выпр мител  3 подключен фильтр, состо щий из дроссел  6 и конденсатора

35

5

1

0

0 5 0 5

5

042

7, а к выходу выпр мител  44 - конденсаторный фильтр 47. Вход измерительного элемента 16 соединен с клем мами 48 и 49, а вход измерительного элемента 20 - с выходом выпр мител  44. Первый и второй входы компаратора 8 подключены соответственно к выходу 17 измерительного элемента 16 и выходу источника 24 опорного напр жени , а выход через разделительный диод 39, к входу блока 35 управлени . В датчике тока входы выпр мителей 26, 29 и 32 подключены к соответствующим вторичным обмоткам трансформатора 25, а параллельно выходам выпр мителей 26 и 29 включены цепочки 33 и 34, Входы компаратора 9 соединены с выходами выпр мителей 26 и 29, а выход через усилитель 38 - с первым входом компаратора 8. Ключ 36 включен на выходе компаратора 9, Входы компаратора 10 соединены с выходами выпр мител  32 и источника 24 опорного напр жени , а выход через разделительный диод 40 - с входом блока 35 управлени . Входы компараторов 11 и 12 подключены к выходу источника 24 опорного напр жени  и соответственно выходам 18 и 19 измерительного элемента 16, а выходы через разделительные диоды 41 и 42 - к управл ющему входу ключа 36. Входы компараторов 13 и 14 подключены к выходу источника 24 опорного напр жени  и соответствен- но выходам 22 и 23 измерительного элемента 20, а выходы - к орг анам отключени  источника (не показаны). Входы компаратора 15 соединены с выходом источника 24 опорного напр жени  и выходом 21 измерительного элемента 20, а выход через разделительный диод 43 - с входом блока 35 упра1злени . Ключ 37 включен на выходе компаратора 15 и управл ющим входом соединен с выходом компаратора 8.

Система работает следующим образом .

В результате сравнени  напр жени  с. выхода 17 измерительньго элемента 16 и опорного напр жени  с выхода источника 24 на выходе компаратора 8 обратной св зи вырабатываетс  сигнал, который через диод 39 поступает на вход блока 35 управлени . На.входы компаратора 15 подаетс  напр жение с выхода.21 изме31292

рительного элемента 20 и опорное напр жение с выхода источника 24. На выходе компаратора 15 вырабатываетс  напр жение, которое, однако, не подводитс  к входу блока 35 уп- 5 равленк , поскольку ключ 37 замкнут сигналом, поступающим с выхода компаратора 8. Таким образом компаратор 15 в нормальном режиме на работу стабилизированного источника по- JO сто нного напр жени  не вли ет.

На первый вход компаратора 9 тока поступает выходное напр жени  выпр  мител  26, а на второй вход - выход- нов напр жение выпр мител  29, при- t5 чем вторые входы компараторов 9 вс ех параллельно работаю1цих источников соединены между собой. В нормальном режиме выходной сигнал компаратора 9, воздействующий на усилитель 38 и 20 на первый вход компаратора 8, получаетс  таким, что токи между паралельно работающими источниками оказываютс  одинаковыми.

Если у одного из параллельно ра- ботающих источников ток измен етс , например увеличиваетс , то в этом же источнике увеличиваетс  величина сигнала на первом входе и уменьшаетс  величина сигнала на втором входе 30 компаратора 9. При этом в других источниках, наоборот, сигнал на первом входе компаратора 9 уменьшаетс , а на втором его входе увеличиваетс . В результате в источнике, у которо- 35 го ТОК увеличилс , выходной сигнал компаратора 9 также увеличиваетс . Следовательно, уменьшаетс  выходной сигнал усршител  38, что предопредел ет уменьшение выходного сигнала 40 компаратора 8. В других же источниках выходные сигналы компаратора 9 и усилител  38 увеличиваютс , что приводит к увеличению выходных напр жений источников. В результате 45 токи между параллельно работающими источниками распредел ютс  равномерно .

В нормальном режиме на выходах 0 компараторов 13 и 14 защиты соответственно от понижени  и повьш ени  напр жени  сигналы на отключение источников не возникают. На выходах , компараторов 11 и 12 ограничени  соответственно повышени  и понижени  напр жени  сигналы также не по в ютс . Если же величина выходного апр жени  одного из источников ста044

новитс  больше допустимого значени то сигналы, поступающее с выходов 18 измерительных элементов 16 на первые входы компараторов 11 всех источников увеличиваютс , на выходах их возникают сигналы, которые привод т к отпиранию ключей 36, шун тируюш х выходы компараторов 9, Сигналы выходов компараторов 8 уже не поступают на управл ю1цие входы ключей 37, которые размыкаютс . Исправные источники питани  функционируют посредством компараторов 15, напр жени  на выходах выпр мителей 44 и на конденсаторах фильтра 47 остаютс  на уровне первоначальных значений . При этом компараторы 13 и 14 исправных источников не функционируют .

В источнике питани , у которого возникновение неисправности приводит к повышению выходного напр жени , на выходе компаратора 14 возникает сигнал. В результате срабатывает защита от повышени  напр жени , отключа  неисправный источник . Остальные же источники продолжают работать параллельно.

При уменьшении выходного напр жени  одного из источников ниже допустимого значени  сигнал, посту- паюшлй с выхода 19 измерительного элемента 16 на вход компаратора 12, уменьшаетс . Снижаетс  также сигнал и на выходе компаратора-12, обус- ловливаюш й замыкание ключа 36 и, тем самым, шунтирование выхода компаратора 9. При этом до отключени  неисправного источника распределение токов между исправными источниками питани  осуществл етс  посредством компараторов 10 ограничени  тока. В этом же режиме защита от понижени  напр жени  ни одного из исправных источнико-в не срабатывает поскольку компараторы 10 обеспечивают соответствующее напр жение на выходе выпр мителей 44,

В неисправном же источнике, у которого выходное напр жение меньше допустимого, на выходе выпр мител  44 напр жение также становитс  меньше допустимого. В результате на выходе компаратора 13 возникает сигнал на отключение неисправного источника ,

После отключени  неисправного источника ключи 36 размыкаютс  и токи между параллельно работагадими источниками снова распредел ютс  равномерно.

Предлагаема  организади  параллельной работы стабилизированных источников посто нного напр жени   вл етс  высокоэффективной. В данном случае обеспечиваетс  высока  точность как равномерного токорас- пределени , так и поддержани  выходного напр жени  при неограниченном количестве источников питани .

Формул, а изобретени

Claims (3)

1. Система вторичного электропитани , содержаща  р д параллельно включенных стабилизированных источников посто нного напр жени , в состав каждого из которых вход т регулирующий орган с датчиком тока в выходной цепи, имеющим первый выход, измерительный элемент, вход которого соединен с клеммами дл  подключени  нагрузки, первый компаратор, первый и второй входы которого подключены соответственно к первой выходной цепи измерительного элемента и выходу источника опорного напр жени , а выход - к цепи управлени  регулирующего органа, второй компаратор, выход которого соединен с первой входной цепью .первого; компаратора, Отличающа с  тем, что, с целью повьшени  точности равномерного распределени  тока нагрузки между отдельными питающимии каналами, в каждый из источников посто нного напр жени  введены третий, четвертый и п тый компараторы, четыре разделительных диода и ключ, а датчик тока и измерительный элемент рыполнены

Составитель Л.Морозов , Редактор Н.Map голина Техред Л. Сердюкова Корректор Т. Кол б

Заказ 280/54Тираж 619Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Ш

921046

каждый с вторым и третьим выходами, причем входы второго компаратора подключены к первому и второму выходам датчика тока, один из которых 5 объединен с одноименными выходами других источников посто нного напр жени , входы третьего компаратора соединены с третьим выходом датчика тока и выходом источника опорного напр жени , входы четвертого и п того компараторов подключены к выходу источника опорного напр жени  и соответственно к второму и третьему выходам измерительного элемента, первый из разделительных диодов включен в выходную цепь первого компаратора , а второй разделительный диод -, между выходом третьего компаратора и цепью управл€ ни  регулирующего органа, выходы четвертого и п того компараторов через третий и четвертый разделительные диоды соединены

15

20

25

30

35

40

с управл ющим входом ключа, включенного на выходе второго компаратора.

2.Система поп.1, отличающа с  тем, что регулирующий орган выполнен в виде управл емого преобразовател  посто нного напр жени  в переменное.

3.;Система по пп, 1 и 2, отличающа с  тем, что датчик тока вьшолнен в виде трансформатора с первичной и трем  вторичными обмотками, трех выпр мителей, входы которых подключены к соответствующим вторичным обмоткам трансформатора , и двух цепочек из резистора и конденсатора, включенных параллельно выходм первого и второго выпр мителей , причем первым, вторым и третьим выходами датчика тока  вл ютс  выходы одноименных выпр мителей