SU756382A1 - Стабилизатор напряжения постоянного тока - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания.

Известны стабилизаторы напряжения постоянного тока ί 1 ], [21.

Первый содержит регулирующий орган, вы- ⁵ полненный из ряда основных и резервных преобразовательных ячеек, соединенных по входу и выходу параллельно, и включающих в себя ШИМ-модулятор, подключенный к управляющим входам ячеек через коммутатор, и датчик тока нагрузки, соединенный своим входом с коммутатором ШИМ-сигналов [11.

Его недостатками являются отсутствие коятро- ·' «*

ля за исправностью ячеек регулирующего органа, поэтому часть резервных ячеек включена в работу при всех значениях тока нагрузки, что приводит к их недостаточно эффективному использованию, что ухудшает массо-габаритные энергетические показатели стабилизатора.

Второй содержит N преобразовательных ячеек, включенных по входу и выходу параллельно, широтно-импульсного модулятора,· ком15

20

мутатора, датчика тока, сумматора исправности ячеек [2].

Его недостатком является наличие в каналах управления интеграторов, что приводит к ухуд-* шению динамических характеристик и снижению надежности стабилизатора.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и повышение надежности стабилизатора напряжения постоянного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока, состоящем из N преобразовательных ячеек, включенных по входу н выходу параллельно, широтно-импульсного модулятора, коммутатора, датчика тока, сумматора исправности ячеек, сумматор информационных сигналов выполнен из N -1 двухвходовых суммирующих элементов, а коммутатор - из такого же количества компараторов и логических элементов 2 И, при этом один из входов каждого суммирующего элемента соединен с информационным выходом соответствующей преобразовательной ячейки, а другой - с выходом предыдущего суммирующего элемента, кроме того, выход

756382

каждого суммирующего элемента подключен к одному из выходов компаратора последующей ячейки, второй вход ^которого соединен с датчиком тока, причем вход каждого компаратора подключен к одному из входов соответствующего элемента 2 И, связанного вторым входом с широтно-импульсным модулятором, а выходом - с управляющим входом соответствующей ячейки.

На чертеже приведена структурная схема стабилизатора.

Стабилизатор состоит из ряда одинаковых преобразовательных ячеек 1, соединенных по входу и выходу параллельно, датчика 2 тока нагрузки, подключенного своим выходом к компараторам 3, относящимся к коммутатору

4. Ко вторым входам компараторов 3, присоединены выходы суммирующих элементов 5. Выходы компараторов 4, в свою очередь, подключены к одному из входов элементов 6 2 И, вторые входы которых соединены с выходом широтно-импульсного модулятора 7, а выходы — с управляющими входами преобразовательных ячеек 1.

Предложенное устройство работает следующим образом.

В установившемся в переходных режимах стабилизация выходного напряжения обеспечивается посредством широтно-импульсного управления работой силовых транзисторов преобразовательных ячеек 1.

Если ячейка 1 включена и исправна, с ее информационного выхода снимается сигнал ”Исправно” определенной величины. Напряжение на информационном выходе отключенной или неисправной ячейки равно нулю. Все сигналы с информационных выходов ячеек суммируются элементами 5,. так что на выходе второго суммирующего элемента образуется сумма информационных сигналов первой и второй преобразовательных ячеек, на выходе третьего суммирующего элемента — сумма информационных сигналов первой, второй и третьей преобразовательных ячеек и т.д. Последняя ячейка информационного выхода не имеет.

Управляющий ШИМ-сигиал поступает на управляющий вход первой ячейки независимо от величины тока нагрузки, т.е. эта ячейка постоянно включена.

Коммутатор 4 представляет собой ряд после довательно включенных комцдраторов 3 и элементов 6 2 И, размещенных таким образом, что каждой ячейке, кроме первой, соответствует своя пара компаратор-элемент 2И,

На один вход компаратора каждой ячейки подается напряжение с датчика тока, пропорциональное величине тока нагрузки, на второй — сигнал с суммирующего элемента предыдущей ячейки.

4

Таким образом, каждый из компараторов

сравнивает сигнал с выхода датчика тока с

сигналом, пропорциональным количеству работающих" предыдущих ячеек.

При токе Пц назгрузки, меньшем номинального значения тока загрузки для одной ячейки, все компараторы находятся в состоянии, исключающем прохождение ШИМ-сигнала по элементам 2 И. В это время включена первая преобразовательная ячейка, а сигналы на выходах всех суммирующих элементов равны величине сигнала исправности одной ячейки.

При превышении величины номинального тока загрузки одной ячейки, сигнал на выходе датчика тока превышает уровень сигнала исправности одной ячейки, в результате чего срабатывает компаратор ячейки 1 и включает ее в работу. Следующая ячейка включает при достижении током нагрузки величины, равной суммарной величине номинальных токов загрузки работающих ячеек. При уменьшении 7)^ наблюдается обратный процесс: происходит отключение “лишних” преобразовательных ячеек.

Выход из строя одной из включенных ячеек приводит к уменьшению суммарного сигнала исправности на входах компараторов резервных или неработающих дая данного значения ячеек.

При этом срабатывает компаратор первой неработающей ячейки, чем обеспечивается включение ее в работу и замена неисправной ячейки.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Стабилизатор напряжения постоянного тока, состоящий из N преобразовательных ячеек, включенных ко входу и выходу параллельно, широтно-импульсного модулятора, коммутатора, датчика тока, сумматора исправности ячеек, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и повышения надежности, сумматор информационных сигналов выполнен из N -1 двухвходовых суммирующих элементов, а коммутатор — из такого же количества компараторов и логических элементов ' 2 И, при этом один из входов каждого суммирующего элемента соединен с информационным выходом соответствующей преобразовательной ячейки, а другой - с выходом предыдущего суммирующего элемента, кроме того выход каждого суммирующего элемента подключен к одному из входов соответствующего элемента 2 И, связанного вторым входом с широтно

   5 756382

   «фтульсным модулятором, а выходом - с управляющим входом соответствующей ячейки.