SU855859A1 - Автономна система электропитани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и может быть использовано при разработке систем электропитани  подвижных объектов.

Известны автономные системы электропитани  посто нного напр жени , состо щие из первичного источника ограниченной мощности и буферного аккумул тора, св занного с нагрузкой через выходные полуобмотки инвертора , реверсивньш диодно-транзистор- ный вьтр митель и сглаживающий фильтр f 1 и L2 J.

Недостатком таких систем  вл етс  невысока  эффективность использовани  первичного источника и возможность перезар да аккумул тора и выход его из стро .

Известны также автономные системы электропитани  состо щие из буферного аккумул тора, основного стабилизатора напр жени , включающего в себ  инвертор, с выходным

трансформатором, транзисторно-диодный вьтр митель, канал управлени  и фильтр, первичный источник и дополнительный стабилизатор напр жени . В этих системах дл  повышени  эффективности использовани  первичного источника и дл  исключени  перезар да аккумул тора последовательно с первичным источником поставлен дополнительный стабилизатор напр жени  3

Однако у таких систем сравнительно большие массогабариты.

Цель изобретени  - снижение массы и габаритов автономной системы электропитани , а также обеспечение стабилизации зар дного тока аккумул тора .

Claims (3)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что в автономной системе электропитани , состо щей из буферного аккумул тора , подключенного к нагрузке через основной стабилизатор напр жени , включахщий в себ  инвертор с выходным трансформатором, транзисторно-диодный выпр митель, канал управпени  и сглаживающий фильтр, и первичный источник ограниченной мощности , соединенный с нагрузкой через дополнительный стабилизатор напр жени  дополнительный стабилизатор Еьшолнен в виде двух диодно-транзисторных цепочекJ. причем свободные выводы диодов лодключень к первичному источникуJ а свободные выводы транзисторов - к крайним точкам вькодньп полуобмоток трансформатора инвертора j кроме того каждый из транз-исторов цепочек коллекторньк и эмиттерным вьшодами параллельно соединен с соответствуюпщм диодом вьшр мител , а базоЕьм с каналом управлеки  основного стабилизатора. Канал управлени  содержит два ком паратора соединенные через усилител мощности с базовыми выводами транзис торов вьтр мител  и транзисторов дополнительного стабилизатора соответственно , причем одни входы компараторов св заны соответственно с выходом системы и выходом вновь введенно го датчика тока зар да;, а другие вхо ды соединены с соответствующими гене -раторами пилообразных опорнь х напр жений . Б цепь аккумул тора введен дополнительный сглаживающий дроссель и об ратный диод, На чертеже показана принципиальна  схема автономной системь электро питани . Автономна  система электропитани  состоит из буферного аккумул тора 1 инвертора 2, управл емого тра нзистор но-диодного выпр мител  З;, канала управлени , содержащего фаэосдвига- ющий блок 4, DLC-фильтра 5, нагрузки 6, первичного источника 7 ограниченной мощности5 двух диодно--транзкс торнъгх цепочек 8 и 9, компараторов 10 и 11, двух усилителей 12 и 13 мощности, генераторозз 14 и 15 опорных пилообразных напр жений датчика 16 зар дного тока и 1)1-филь ра 17, Акк-у1 п/л тор , 15 в цепи которого имеетс  датчик 16 тока подк.пючен через дроссель ф1-шьтра 17 к средниФ- точкам первич -5изс и вторичньпс обмоток инвертора 2, Крайние выводы выход- ных полуобмоток через транзисторнодиодный вьшр митель 3 и сглаживающий фильтр 5 подключены к нагрузке 6. Базовые выводы транзисторов вы94 пр мител  3 соединены с каналом ттравлени . Первичный источник 7 через две диодно-транзисторные цепочки 8,9 и 2 подалючен к крайнш-5 выззодам выходных полуобмоток инвер2 , причем обща  точка диодов тора 8 и 8x1 соединена с первичным источником 7, а транзисторы 9 и вк,11ючены параллельно дкода1ч выпр мител  Зо Базовые выводы транзисторов 9 подключень; к выходаг-i канала управлени -. Выходы компараторов 10 и 1 через усилители 12 и 13 мошкости подключень: соответствекно к базовым вьшодам тракзрзсторов вьтр кител  3 и транзнсторов 9. Компаратор 10 по входу св зан с выходом системы и генератором I4 опорного пилообразного напр жени ,, а компаратор 1I с выходом датчика 16 тока и генератором 15 опорного пилообразного напр жени  Автономна  система электропитани  работает следующш«1 образом. При большой мощности нагрузки С когда мощность. нагрузки Р, больше мощности источника 7 - P-j) происходит разр д аккумул тора 1. Ток нагрузки складываетс  из двух составл ющих тока источника 7, протекакщего поочередно по дйодам 8 и транзисторам выпр мител  3j i-i тока разр да аккумул тора 1 ,, поочередно протекающего по ветв м вьшр  штел  3. Стабилизаци  напр жени  на нагрузке 6 обеспечиваетс  за счет фазового управлени  работой выпр мител  3 и транзисторов 9 по отношению к работе инвертора 2и ТранзисторЫ5 св занные с одной ползобмоткой трансформатора, переключаютс  синхронно . и синфазно„ а транзисторыj св занные с другой полуобмоткой - противофазно по отношению к первым Если первичный источник 7 теркет работоспособность, вс  мощность нагрузки потребл етс  КЗ акку1-4ул тора 1 при сохранении логики работы устройства,. При у зеньшении мощности нагрузки - аденьшаетс  автоматически ток разр да аккумул тора, вплоть до нулевого значени S когда вс  мощность Pg потребл етс  только от первкчного источника 7, Дальнейшее уменьшение мощности .нагрузки- сопровождаетс  возрастанием зар дного тока аккумул тора 1 при сохранении напр жени  UH неизменным по величине. 5 Рассматриваема  система питани  сохран ет работог:пособность при пол ном зар де аккумул тора 1 или при его отключении. Так, при отключении аккумул тора 1 напр жение на нагрузке 6 увеличиваетс  за счет роста напр жени  на выходе первичного источника 7, Однако рост напр жени  Ug ограничиваетс  вступлением в рабо ту дополнительного канала управлени  по отклонению выходного напр жени . Этот канал, включающий в себ  компаратор 10, усилитель 12 мощности и генератор 4 опорного пилообразного напр жени , обеспечивает поочередно подачу на базы транзисторов выпр мител  3 запирающих ШИМ-импул :сов . При этом упом нутые транзисторы и фильтр 5 образуют однотактный конвертор, обеспечивающий стабилизацию Ug за счет широтноимпульсной модул ции напр жени  первичного источн ка 7. Стабилизаци  зар дного тока в системе происходит следующим образом Если зар дный ток становитс  боль ше, чем того требует опорное напр жение , снимаемое с генератора 15, ко паратор 11 через усилитель 13 мощности обеспечивает поочередную подачу на базы транзисторов 9 запирающих ШИМ-импульсов. При этом транзисторы 9 и фильтр 17 образуют однотактный конвертор, стабилизирующий ток нагрузки . Фильтра 17 может и не быть, однако в таком случае снижаетс  эффективность использовани  первично го источника 7. Если аккумул тор 1 полностью зар жен, то ток зар да мо жет быть сделан равным нулю за счет полного закрыти  транзисторов S. Система согласно изобретению при том же числе силовых, элементов сохра н ет работоспособность при полностью зар женном аккумул торе или при его отключении, при этом она характеризуетс  меньшими массой и габаритами. Кроме того 5 предложенна  система сохран ет работоспособность как при , так и при . Таким образом, предложенна  система по сравнению с известной характеризуетс  меньшими массой и габаритами j позвол ет стабилизировать зар дньш ток стабилизатора, что делает ее более предпочтительной дл  применени . Формула изобретени  1.Автономна  система электропитани , состо ща  из буферного аккумул тора , подключенного к нагрузке через основной стабилизатор напр жени , включающий в себ  инвертор с выходным трансформатором, транзисторно-диодный вьтр митель, канал управлени  и сглаживающий фильтр, и первичный источник ограшгченной мощности , соединенный с нагрузкой через дополнительный стабилизатор напр жени , отличающа с   тем, что, с целью уменьшени  массы и габаритов системы, дополнителыО )й стабилизатор вьтолнен в виде двух диодно-транзисторных цепочек , причем свободные выводы диодов подключены к первичному источнику, а свободные выводы транзисторов к крайним точкам выходных полуобмоток трансформатора инвертора, кроме того каждый из транзисторов цепочек коллекторным и эмиттерным выводами параллельно соединен с соответствующим диодом вьшр мител , а базовым с каналом управлени  основного стабилизатора . 2.Система по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью исключени  перезар да аккумул тора и стабилизации зар дного тока, канал управлени  содержит два компаратора , соединенные через усилители мощности с базовыми выводами транзисторов выпр мител  и транзисторов дополнительного стабилизатора соответственно , причем одни входы компараторов св заны соответственно с выходом системы и выходом вновь веденного датчика тока зар да, а ругие входы компараторов соединены соответствующими генераторами опорых пилообразных напр жений. 3. Система по п. Z, отлиающа с  тем, что, с целью овышени  эффективности использоани  энергии первичного источника итани , в цепь аккумул тора введен ополнительный сглаживающий дроссель обратный диод. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 347751, кл. G 05 F 5/00, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 340022,.кл. Н 02 J 7/32, 1968.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 491183, кл. Н 02 J 7/34, 1975.