SU789980A1 - Система электропитани посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относится к стабилизированным источникам питания и может использоваться в полупроводниковых стабилизаторах импульсного действия, работающих при больших токах нагрузки.

Известна система электропитания по- ⁵ стоянного напряжения, в которой параллельно основному регулятору введен ряд аналогичных регуляторов, соединенных между .собой по цепям управления через фазосдви— гающие устройства ^1] . ¹⁰

Недостатком этого устройства является критичность к технологическому разбросу параметров элементов и их температурным изменениям, что приводит к неравно- ₎₅ мерному распределению мощности между параллельно работающими регуляторами. Кроме того, эти системы не работоспособны при питании его фаз от нескольких содержащая Л источников питания, имеющих общую шину, соединенную с одним из выводов для подключения нагрузки, И силовых ячеек, каждая из которых состоит из датчика тока, регулирующего элемента, силовая цепь которого включена между выводом одного из Ϊ1 источников литания и выводом для подключения нагрузки, бпо ка управления регулирующим элементом, соединенного с выводом усилителя отклонения напряжения, усилителя отконения тока с резистором управления, узел зада- . ния напряжения на нагрузке и цепь уравнивания тока между силовыми ячейками [2].

Недостатком этой системы является критичность к технологическому разбросу параметров элементов и их температурным изменениям, что приводит к неравномернопервичных источников с различными выходными напряжениями.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является система электропитания постоянного напряжения,' му распределению токов между параллельно работающими регулирующими элементами-, а при работе указанных регулирующих элементов в импульсном режиме - к увеличению пульсации выходного напряжения.

789980' 4

Кроме того не обеспечена работоспособность системы при подключении ее параллельных цепей к нескольким источникам питания с различными уровнями напряжений, а также не обеспечена регулировка 5 выходного напряжения параллельно включенных ячеек без дополнительных подстроечных операций.

Нель изобретения - упрощение настройки при сохранении точности распределения токов между силовыми ячейками с импульсным регулированием.

Цель достигается тем, что в системе электропитания постоянного напряжения, содержащей h источников питания, имею- ¹⁵ шйх общую шину, соединенную с одним из выводов для подключения нагрузки, И силовых ячеек, каждая из которых состоит из датчика тока, регулирующего элемента, 20 силовая цепь которого включена между другим выводом соответствующего из И источников питания и выводом для подключения нагрузки, блока управления регулирующим элементом, соединенного с выходом усилителя отклонения напряжения, усилителя отклонения тока с резистором управления, узел задания напряжения на нагрузке и цепь уравнивания тока между силовыми ячейками, оба входа усилителя от- ₃θ клонения.тока каждой силовой ячейки подключены параллельно:резистору управления, который соединен последовательно с датчиком тока и включен в указанную цепь уравнивания тока, выход усилителя уравнивания тока соединен с общей шиной через первый введенный потенциометр,, средний вывод которого соединен с одним из входов усилителя отклонения напряжения, второй вход которого соединен со вторыми входами усилителей отклонения напряжения других силовых ячеек и с цепью задания напряжения на выводах для подключения нагрузки; цепь задания напряжения на нагрузке выполнена на базе параметрического стабилизатора напряжения .

На чертеже приведена схема системы электропитания постоянного напряжения.

Стабилизатор питается от И источников 1 постоянного напряжения (п - число параллельно работающих источников), ра. ботает на нагрузку 2 и состоит из многофазного задающего генератора 3 с выходами 4, потенциометра 5, стабилитрона 6, балластного резистор^ 7, образующих узел 8 задания напряжения на выходах для подключения нагрузки h силовых ячеек 9, каждая из которых содержит уси—

Iдитель 10 отклонения тока с резисторами 11, 12 и 13, усилитель 14 отклонения напряжения с резисторами 15 и 16, датчика 17 тока, резистор 18 управления, потенциометр 19, широтно-импульсный модулятор 20, регулирующий элемент 21 (транзистор) с фильтром, конденсатор 22 и 23.

Источник 1 и нагрузка 2 имеют одну общую шину, другая шина источников 1 подключена к нагрузке через силовые ячейки 9, в каждой из которых выход усилителя 10 отклонения напряжения подключен к широтно-импульсному модулятору 20, на второй вход которого подается сигнал синхронизации с многофазного задающего генератора 3, выходные сигналы 4 которого имеют сдвиг по фазе. Выход широтно-импульсного модулятора 20 подсоединен-к регулирующему элементу 21 с фильтром, которые подключены к нагрузке 2 через датчик 17 тока. Общая точка соединения резисторов 18 управления подключена к одному из входов каждого из усилителей 10 отклонения тока, другие выводы резисторов 18 управления подключены к точке соединения датчика 17 тока и другого входа усилителя 10 отклонения тока.

Многофазный импульсный стабилизатор работает следующим образом.

В установившемся режиме многофазный генератор 3 подает с выходов 4 сдвинутые по фазе управляющие напряжения на широтно-импульсные модуляторы 20 силовых ячеек 9, что позволяет производить коммутацию регулирующих элементов не одновременно, а с некоторым требуе’мым сдвигом по фазе.

При изменении напряжения на нагрузке 2 по каким-либо причинам_} но при сохранении токов ячеек равными, на входе. усилителей 14 отклонения появляется 'сигнал рассогласования относительно опорного напряжения, задаваемого потенциометром 5. Это приводит к такому отклонению выходных напряжений усилителей 14, чтобы широтно-импульсные модуляторы 20 изменили коэффициенты заполнения импульсов и тем самым восстановили заданный уровень выходного напряжения на нагрузке 2.

При равных токах в силовых ячейках 9 на датчиках 17, которые выбираются равной величины, создаются одинаковые падения'напряжений, что обеспечивает одинаковые потенциалы на резисторах 18 управления и равенство нулю сигналов уп равпения на входах усилителей отклонения тока. 'В этом случае усилители 10 не оказывают влияния на работу силовых ячеек. Величины коэффициентов заполнения импульсов широтно-импульсных модуляторов 5 и, следовательно, режим работы силовых ячеек определяются только усилителями отклонения напряжения 14.

При увеличении (уменьшении) тока какой-либо ячейки от уровня тока, который to она должна отдавать в общую нагрузку, падение напряжения на резистивном датчике 7 данной силовой ячейки увеличится (уменьшится) относительно потенциала общей точки резисторов 18, что приведет к ,5 протеканию через него тока. Падение напряжения на резисторе 18 управления усиливается усилителем 10 отклонения тока ' _;и через потенциометр 19 передается на вход усилителя 14 отклонения напряжения, га Выходной сигнал этого усилителя вызывает изменение коэффициента заполнения импульсов широтно-импульсного модулятора 20 таким образом, чтобы ликвидировать отклонение тока данной силовой ячейки от 25 заданного для нее уровня.

При выравнивании токов в силовых ячейках 9 сигналы на выходах усилителей отклонения тока стремятся к нулю, сводя к ^нулю и их воздействия на режим работы зо Шиловых ячеек. Соединение одного из входов усилителей 14- со средней точкой потенциометра 5 обеспечивает регулировку напряжения на .нагрузке 2. Потенциометры 19 обеспечивают первоначальную уставовку токов в силовых ячейках 9,

Предлагаемое изобретения может обеспечить выравнивание токов параллельно работающих источников питания как с одинаковыми выходным напряжениями, так и с отключающимся. Частным случаем является работа многофазного импульсного стабилизатора от одного источника, В этом случае также обеспечивается заданное распределение токов его силовых ячеек. Ток в силовых ячейках 9 может устанавливаться как равным, так и в любых требуемых пропорциях. В этом случае резистивные датчйки 17 тока выбираются в тех же требуемых пропорциях. ₅₀ ' Проведенные исследования показали, что предлагаемый многофазный импульсный стабилизатор напряжения обладает, по сравнению с известным, рядом преймуществ.

Он автоматически обеспечивает заданное (в том числе и равномерное) распределение токов в силовых ячейках, что, благодаря предельному уменьшению различия токов между силовыми ячейками и, следовательно, снижению перегрузок, позволяет уменьшить массу и объем регулирующих транзисторов. Изобретение обеспечивает параллельную работу на общую Нагрузку нескольких первичных источников напряжения как с одинаковыми, так и с отличающимися уровнями напряжений; также регулирует выходное напряжение без дополнительных подстроечных операций, что делает устройство технологичным, уменьшает время отделочных опера—· ций.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 327462, кл. G 05 F 1/56, 1968.

2,Домеников В. И. и Казанский Л. М, Стабилизированные источники зпектропитани  судовой радиоэлектронной аппаратуры . Л., Судостроение, 1971, с. 273.