SU1451819A1 - Резервированный источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение в источниках электропитани  средств вычислительной техники и радиоэлектронной аппаратуры . Цель изобретени  - повышение

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может найти применение в источниках электропитани  средств вычислительной техники и радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретени  - повьшение надежности устройства путем обеспечени  параллельной работы нескольких  чеек.

На фиг.1 изображена электрическа схема источника питани -, на фиг.2 - возможна  реализаци  широтно-импуль ного модул тора.

Резервированный источник питани  содержит несколько сиповых преобразователей  чеек 1, входы которых поключены к клеммам 2 и 3 одного или нескольких источников первичного питани , а выходы объединены и соединены с выходной клеммой 4.

В состав каждой силовой преобразовательной  чейки вход т последовательно соединенные задающий генератор 5, широтно-импульсный модул тор 6 и конвертор 7, выход которого подключен к выходной клемме и первому входу усилител  8 сигнала ошибки. Второй вход усилител  сигнала ошибки .соединен с выходом источника 9 опорного напр жени , а выход через диод 10 и резисторы 11 и 12 - со вторым входом широтно-импульсного модул тора. В силовую цепь конвертора включен датчик 13 тока, параллельно которому подсоединена интегрирующа  цепь из резистора 14 и конденсатора 15, выход которой подключен к третьему входу широтно-им- пульсного модул тора. Точки соединени  резисторов 11 и 12 всех  чеек

подключены одна к другой.

В состав широтно-импульсного модул тора вход т двухвходовьй триггер 16 и компаратор 17, входы которого подключены к выходам резистора

12 и интегрирующей цепи, а выход - к первому входу триггера, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 5, а выход - со входом конвертора 7.

I

В качестве конвертора может быть

использована силова  часть импульсного стабилизатора напр жени  любого типа, содержаща  регулируюи№1й элемент на транзисторах, выпр митель, дроссель и конденсатор фильтра или регулируемый преобразователь посто нного напр жени , содержащий ключевой транзистор , трансформатор, выпр митель и фильтр, и другие виды силовых частей преобразователей напр жени  с регулирующим элементом на транзисторах , работающих в режиме переключени .

31451819

Резервированный источник питани 

работает следующим образом.

При подаче первичного питани  на клеммы 2 и 3 силовых преобразовательных  чеек происходит запуск задающего генератора 5 каждой  чейки, который вырабатывает пр моугольные импульсы, следующие с частотой преобразовани   чейки. Своим передним фронтом импульс задающего генератора 5 переключает широтно-импульсный модул тор 6 в состо ние, когда его выходной сигнал открывает усилитель мощности конвертора 7, который трансформирует энергию источника первичного питани  и передает на выходную клемму 4.

Стабилизаци  величины выходного напр жени  источника 1итани  осуществл етс  путем изменени  скважности импульсов на управл ющем вход конвертора и происходит следующим путем.

Выходное напр жение источника питани , снимаемое с клеммы 4, сравниваетс  с напр жением опорного источника S на входах усилител  8 сигнала ошибки. Так как напр жени  опорного источника 9 каждой преобразовательной  чейки в общем случае различаютс  по своей величине, то усиленньй сигнал рассогласовани  формируетс  только на выходе усилител  8 одной из преобразовательных  чеек, а именно той, где величина опорного напр жени  максимальна, например первой. Усилители сигнала ошибки остальных  чеек при этом наход тс  в запертом состо нии и их выходной сигнал отсекаетс  диодами 10. Объединенный на выходе резистора 11 сигнал рассогласовани  через резистор 12 поступает на второй вхо широтно-импульсных модул торов 6 всех преобразовательных  чеек, где сравниваетс  с пилообразным напр жением , формируемым интегрирующей цепью (резистор 14 - конденсатор 15 В момент равенства сигнала рассогласовани  и пилообразного напр жени  широтно-импульсный модул тор 6 пе- ребрасыв аетс  в исходное состо ние и своим выходом запирает конвертор 7. Поступление энергии на выходную клемму 4 во врем  паузы управл ющего импульса обеспечиваетс  сглаживающим фильтром, вход щим в состав конвертора 7.

5

0

Так как пилообразное напр жение формируетс  из импульсного напр жени , снимаемого с датчика 13 тока, то скорость его нарастани  зависит от амплитуды тока, протекающего через силовые цепи конвертора 7, т.е. пропорциональна нагрузке. При этом амплитуда тока через конвертор автоматически устанавливаетс  равной не только во всех преобразовательных  чейках, но и во всех периодах преобразовани  каждой  чейки. Это особенно важно при использовании в составе конвертора 7 двухтактных усилителей мощности с трансформаторным выходом, так как позвол ет избавитьс  от одностороннего подмагничивани  сердечника силового трансформатора.

Рассмотрим работу источника питани  при отказе одной из преобразовательных  чеек. Отказ  чейки, котора  в данный момент  вл етс  ведо- 5 мой, приводит к срабатыванию схемы контрол   чейки (на чертеже не показанной ), собранной по общеизвестным принципам и отключающей неисправную  чейку. Отключение ведомой  чейки не сказываетс  на функционировании остальных  чеек и, следовательно , на работе источника питани .От- каз ведущей  чейки также приводит к срабатыванию схемы контрол  и отключению  чейки при этом функции ведущей переход т к той нз оставшихс   чеек, источник 9 опорного напр жени  которой имеет максимальную величину выходного напр жени . Функционирование источника питани  в этом случае также не нарушаетс .

Рассмотрим отказы отдельных элементов  чеек.

Отказ усилител  сигнала ошибки, привод щий к повышению выходного напр жени   чейки, вызывает срабатывание схемы контрол  и отключение  чейки. Понижение выходного напр жени  усилител  сигнала ошибки вызывает отсечку его диодом 10 и исключает вли ние на остальные  чейки. Короткое замыкание на входе широтно-нм- пульсного модул тора 6 вызывает уменьшение напр жени  в средней точке делител  из резисторов 11, 12, за счет чего вькодное напр жение нс- точвшка питани  начинает снижатьс . След ща  система  чейки воспринимает это как ошибку отрлСютки

0

5

0

5

0

5

повышает сигнал на выходе своего силител  сигнала ошибки до неободимого уровн .

Из изложенного выше следует, что отказ любого элемента  чейки и любой  чейки не приводит к нарушению работоспособности резервированного источника питани . В то же врем  параллельна  работа всех вход щих в его состав преобразовательных  чеек позвол ет снизить мощность каждой отдельной  чейки, а также изменить допустимую величину выходной мощности путем использовани  необходимого количества преобразовательных  чеек, т.е. унифицировать источник питани . При этом количество св зей между  чейками уменьшено до одной.

При разработке источников питани  на основе предлагаемого технического решени  необходимо только учитывать, чтобы частоты задающих генераторов всех  чеек были близки между собой. Это позвол ет снизить частоту получающихс  при этом биений выходного напр жени  до величины, котора  надежно отрабатываетс  след щей систе- 1{ой источника питани . Лучшим способом повышени  стабильности частоты  вл етс  использование кварцевых автогенераторов с последующим делением частоты до необходимого уровн .

Технико-экономическа  эффективность от использовани  изобретени  заключаетс  в повышении надежности устройства, снижении массы и габаритов .

Формула

изобретени 

Claims (2)

1. Резервированньй источник питани , содержащий несколько силовых преобразовательных  чеек, входы ко , .

  о - м

451819

торых подключены к входным клеммам

одного или нескольких источников питани , а выходы объединены и соединены с выходным выводом, в состав 5

10

 

15

20

каждой силовой преобразовательной  чейки вход т последовательно соединенные задаюштий генератор, широтно- импульсный модул тор и конвертор, выход которого подключен к выходному выводу и первому входу усилител  сигнала ошибки, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , в силовую цепь конвертора включен датчик тока, параллельно которому подсоединена интег- рирующа  цепь из резистора и конден- .сатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности устройства путем обеспечени  параллельной работы нескольких  чеек, в каждую преобразовательную  чейку введена согласующа  цепочка из прсле- довательно соединенных диода и двух 25 резисторов, вход которой - анод диода - подключен к выходу усилител  сигнала ошибки, а выход - к второму входу широтно-импульсного модул тора , выход интегрирующей цепи подсоединен к третьему входу широтно-импульсного модул тора, а точки соединени  резисторов согласующей цепочки всех  чеек объединены между собой.

2. Источник питани  по п. 1, отличающийс  тем, что широт- но-импульсный модул тор каждой преобразовательной  чейки содержит двух- входовый триггер и компаратор, один вход которого подключен к выходу согласующей цепочки, другой вход - к

30

35

40

а вывыходу интегрирующей цепочки, ход - к первому входу триггера, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора.

oml.rS

фи.2