SU764038A1

SU764038A1 - Устройство дл питани нагрузки

Info

Publication number: SU764038A1
Application number: SU782682193A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Константинович Тищенко; Виктор Иванович Шевченко
Original assignee: Предприятие П/Я А-7677
Priority date: 1978-11-04
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1980-09-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

1

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к схемам питани сетей от батарей, и предназначено дл обеспечени электроэнергией заданного качества оборудовани , питающегос посто нным током.

Известны системы электропитани , содержащие первичный источник электроэнергии , например солнечную батарею или термогенератор , н вторичные источники, аккумул торную батарею и различные преобразователи напр жени и тока, обеспечивающие оптимальные режимы работы первичного источника и аккумул торной батареи и заданное качество электроэнергии на нагрузке I и .2.

В этих системах осуществл етс интегральное регулирование, что снижает их быстродействие и устойчивость. Дл исключени указанных недостатков в систему необходимо вводить дополнительный канал пропорционального регулировани , в результате чего усложн етс система в целом. Наиболее простой способ введени системы в зону интегрального регулировани - это осуществление синхронизации между генераторами стабильной и переменной частот, но и в этом случае после приложени возмущающего воздействи переходный процесс продолжаетс до тех пор, пока не «накопитс интеграл f(, при этом отклонени выходного напр жени от номинального довольно значительны. Кроме того, генераторы стабильной и переменной частот в указанных системах обычно выполн ютс на магнитных эле.ментах, что снижает их массо-габаритные характеристики, усложн ет резервирование и вводит асимметрию выходных импульсов по полупериодам. 10 Последнее снижает КПД и надежность системы и повыщает величину пульсаций напр жени на нагрузке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс устройство, содержащее генератор посто нного тока с большим внутренним сопротивлением н два транзисторных усилител мощности, выходные обмотки первого из которых включены последовательно

20 с аккумул торной батареей через встречнопараллельно соединенные диодно-транзисторные цепочки, коммутируемые через выходные обмотки второго усилител мощноети 3.

, Этому устройству присущи следующие недостатки: низкое быстродействие, малый запас устойчивости, массо-габарйтные характеристики, сложность резервировани , недостаточно высокий КПД, слаба Я надежность, завышенна величина пульсаций напр жени на нагрузке.

Цель изобретени - повыщение КПД и улучшение динамических, массо-габаритных и надёжностных характеристик устройства.

Эта цель достигаетс тем, что в него введены генератор пр моугольного напр жени , широтно-импульс.ный модул тор вертикального принципа, Т-трйггёр с пр мьши и инверсными выходами, четыре двухвходовые логические схемы И и две двухвхОДовые логические , схемы ИЛИ, причем один из входов щиротно-импульсного модул тора и вход триггера соединены с выходом генератора , пр моугольного напр жени , другой вход широтно-импульсного модул тора подключен к выходу устройства, две первые схемы И соединены своими вхоДами с одноименными выходами щиротно-импульсного модул тора и триггера ,, а две другие - с разноименными, выходьгдвухпервых вторых,схем И через схемы ИЛИ соединены со входами первого усилител мощности, а входы второго усилител мощности - с выходами триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2а и б временные диаграммы и процесспёремагничивани сердечника трансформатора первого усилител мощности, по сн ющие принцип работы:

Устройство дл зар да и разр да аккумул торной батареи 1, содержит генератор 2 посто нного тока с больщим внутренним сопротивлением , генератор 3 пр моугольного напр жени , два транзисторных усилител 4 и 5 мощности выходные обмотки 6 и 7 первого из которых (4) включены последовательно с аккумул торной батареей 1 через встречно-параллельно соединенные диоднотранзисторные цепочки 8-11, коммутируемые через выходные обмотки 12-15 второго усилител 5 мощности, широтно-импульсный модул тор 16, триггер 17, четыре логические схемы 18-21 И и две логические схемы 22 и 23 ИЛИ. Один из входов модул тора 16 и вход триггера 17 соединены с выходом генератора 3, другой вход модул тора 16 подключен к нагрузке 24. Две первые схемы 18 и 19 И соединены своими входами с одноименными выходами модул тора 16 и триггера 17, а две другие 20 и 21 - с разноименными. Выходы двух первых 18 и 19 и двух вторых 20 и 21 схем И через схемы 22 и 23 ИЛИ соединены со входами первого усилител 4 мощтгостй; а: входы второго усилител 5 мощности - с выходами триггера 17. . ,

Устройство работает следующим обра 3 ШГ -;

764038

Широтно-ийпульсный модул тор 16, использующий вертикальный принцип сравнени сигнала обратной св зи, поступающего С выхода устройства (с нагрузки 24), с сигналом треугольной формы, формируемом в модул торе 16 из выходного напр жени генератора 3 пр моугольной формы (UrnH 2а), вырабатывает пр мой и инверсный (противофазные) сигналы с щиротно-импульсной модул цией (UUIMM п и UUIHMM фиг. 2а), поступающие на один из входов логических схем 18-21 И, на другом входе которых присутствует «меандр с пр мого или. инверсного выходов триггера 17 (Urn и UTH на фиг. 2а), работающего в счетном режиме от выходного напр жени генератора 3. Перераспределенные выходные сигналы модул торд 16 и триггера 17 с выходов схем 18-21 И (Uie, Uia, U2o и Uii на фиг. 2а) через схемы 22 и 23 ИЛИ (Uzz и и 23 на фиг. 2а) поступают на входы первого двухтактного усилител 4 мощности, при этом транзисторы усилител 4 мощности переключаютс таким образом, что исключаютс состо ни их одновременногб запирани или отпирани (см. на фиг. 2а и нафиг. 26). На выходных обмотках 6 и 7 усилител 4 мощности наводитс ЭДС, необходима дл поддержани на нагрузке 24 номинального напр жени U, при этом диодно-транзисторные цепочки 8-11 коммутируютс выходными обмот ками усилител 5 мощности, управл емого с выходов триггера 17, причем одновременно отпираютс цепочки 8 и 9 или 10 и 11, что дает возможность в течение каждого полупериода протекать через аккумул торную батарею кай зар дному, так и разр дному току.

Средний ток через аккумул торную батарею 1 за полупериод в зависимости от соотношени мощностей генератора посто нного тока .2 (РГ) и нагрузки 24 (Рн ) может мен тьс . При равенстве Рг и Рн средний ток через аккумул торную батарею 1 рйвён нулю независимо от степени ее зар женности . В случае Рг Ян осуществл етс зар д аккумул торной батареи 1, а при РГ РН - разр д. При этом в результате изменени соотношени между длитёльност ми зар да и разр да в течение каждого полупериода на нагрузке 24 поддерживаетс стабильное напр жение.

Claims

Введенный в предложенное устройство щиротно-импульсный модул тор вертикального принципа позвол ет осуществить пропорциональное или изодромное регулировани , характеризующиес большим быстродействием , а последнее, кроме этого, и высокой точностью. Так как второй усилитель мощности, а следовательно, и диодно-транзисторные цепочки переключаютс выходными сигналами Т-триггера, а первый усилигель Мощности - сигналом, получаемым с помощью логических схем из сигналов Т-триггера и широтно-импульсного модул тора вертикального принципа, на выходе которого в установившемс режиме формируютс импульсы одинаковой длительности, то облегчаютс режимы работы элементов устройства и исключаютс потери мощности из-за асимметрии импульсов по полупериодам . Кроме того, широтно-импульсный модул тор , Т-триггер и логические схемы, а также генератор пр моугольного напр жени могут быть выполнены на интегральных микросхемах без применени магнитных элементов , что при практической реализации делает устройство более компактным. Формула изобретени Устройство дл питани нагрузки, содержащее буферную аккумул торную батарею, генератор посто нного тока с больщим внутренним сопротивлением и два транзисторных усилител мощности, при этом выходные обмотки первого включены последовательно с аккумул торной батареей через встречнопараллельно соединенные диодно-транзисторные цепочки, коммутируемые через выходные обмотки второго усилител мощности , отличающеес тем, что, с целью улучщени динамических характеристик и повыщени надежности, в него введень; генератор пр моугольного напр жени , широтно-импульсный модул тор вертикального принципа , Т-триггер с пр мыми и инверсными выходами , четыре двухвходовые логические схемы И и две двухвходовые логические схемы ИЛИ, причем один из входов щиротно-импульсного модул тора и вход триггера соединены с выходом генератора пр моугольного напр жени , другой вход широтно-импульсного модул тора подключен к выходу устройства, две первые схемь | И соединены своими входами с одноименными выходами широтно-импульсного модул тора и триггера, а входы двух, вторых схем И - с разноименными выходами упом нутых элементов, выходы схем И через схемы ИЛИ соединены со входами первого усилител мощности, а входы второго усилител мощности - с выходами триггера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 274185, кл. Н 02 J 7/00, 1967.
2.Авторское свидетельство СССР № 396763, кл. Н 02 J 7/34, 1968.
3.Авторское свидетельство СССР № 340022, кл. Н 02 J 7/10 , 1968.