SU959054A1 - Способ управлени параллельно включенными стабилизаторами посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к способам управлени  стабилизаторами посто н- . ного напр жени , включенными на общую нагрузку.

Известны способы управлени  параллельно включенными стабилизаторами посто нного напр жени , в которых дл  управлени  регулирующими элементами стабилизаторов используют сигналы , полученные в каждом из стабилизаторов в результате суммировани  сигналов рассогласовани , выделенных сравнением выходного напр жени  с опорным, и сигналов, пропорциональных выходному току соответствующего стабилизатора 1. .

Недостатком данных способов управлени   вл етс  неравномерна  нагрузка параллельно включенных стабилизаторов , что приводит к снижению коэффициента полезного действи , который максимален при одинаковой нагрузке параллельно включенных стабилизаторов одинаковой мощности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ управлени  параллельно включенными стабилизаторами посто нного напр жени , заключающийс  в том, что в .

каждом из стабилизаторов выдел ют сигнал, пропорциональный выходном току,- который сравнивают с аналогичным Сигналом последующего стабилизатора из р да параллельно включенных, полученный сигнал суммируют с разностью выходного и опорного напр жений и суммарный сигнал используют дл  управлени  регулирующим элементом

10 последующего стабилизатора С2.

Недостатком известного способа  вл етс  неравномерное распределение тока нагрузки параллельно включенным стабилизаторам, следствием чего  в15 л етс  увеличение потерь мощности.

Цель изобретени  - обеспечение равномерной нагрузки стабилизаторов.

Указанна  цель достигаетс  тем,

20 что согласно способу первый из р да параллельно включенных стабилизаторов  вл етс  последующим дл  последнего .

Дл  распределени  общей выходной

25 мощности по стабилизаторам в соответствии с выходными мощност ми каждого из них, сигналы, пропорциональные выходным токам каждого стабилизатора , преобразуют в сигналы, пропорцио30 наЛьны падени м напр жени  на внутренних сопротивлени х соответствующих регул торов.

С целью уменьшени  потерь мощности в импульсных стабилизаторах посто нного напр жени , дл  получени  сигналов, пропорциональных падению напр жени  на выходных сопротивлени х регул торов,. измер ют паде.ние напр жени  на омических сопротивлени х дросселей соответствующих стабилизаторов.

На фиг.1 - 3 приведены структурные схемы трех параллельно включенных стабилизаторов, по сн ющие предлагаемый способ управлени  применительно к импульсным стабилизаторам посто нного напр жени .

Устройство (фиг.1 j вкл1рчает схему управлени  1, положительную 2 и отрицательную 3 шины источника питани , нагрузку 4, регулирующие элементы первого, второго и третьего стабилизаторов соответственно 5-7, дроссели фильтра первого, второго и третьего стабилизаторов соответственно 8-1Q, датчики тока первого , второго и третьего стабилизаторов 11-13, конденсаторы фильтра первого, второго и третьего стабилизаторов 14-16, шунтирующие диоды пе вого, второго и третьего стабилизаjopOB 17-19, кюдул торы длительное ти включенного состо ни  регулирующи элементов первого, второго и третьего стабилизаторов 20-22, усилители обратной св зи первого, второго и третьего стабилизаторов 23-25, ис точники опорных напр жений первого, второго и третьего стабилизаторов 26-28, дифференциальные усилители первого, второго и третьего стабилизаторов 29-31, суммирующие устройства первого, второго и третьего стабилизаторов 32-34.

На фиг.2 позиции 35-37 - устройства , преобразующие сигналы, пропорциональные токам каждого из стабилизаторов в сигналы, пропорциональные падени м напр жени  на выходных сопротивлени х регул торов первого, второго и третьего стабилизаторов соответственно.

На фиг.З позиции 38-40 - устройства измерени  падений напр жени  на омических сопротивлени х дросселей первого, второго и третьего стабилизаторов.

Схема управлени  1 (фиг.1) имеет три выхода, св занные с входами запуска модул торов длительности 20-22, выходы которых соединены с управл 1глцими входаКш регулирующих элементов 5-7 соответственно. Между положительной 2 и отрицательной 3 шинами источника питани  включены три цепи, перва  из которых содержит - последовательно соединенные регулирующий элемент 5, дроссель 8, датчик тока 11 и конденсатор 14, втора  - регулирующий элемент 6, дроссель 9, датчик тока 12 и конденсатор 15, треть  - регулирующий элемент 7, дроссель 10, датчик тока 13 и конденсатор 16. Конденсаторы 14-16 включены параллельно и параллельно им включена нагрузка 4. Шунтирующие диоды 170 19 катодами подключены к общим точкам соединени  регулирующих элементов 5-7 и дросселей фильтра 8-10 соответственно, а аноды диодов соединены с отрицательной шиной 3.

5 Кг1ждый из усилителей обратной св зи 23-25 имеет два входа: между первыми из них и отрицательной шиной 3 включены соответственно источники опорного напр жени  26-28,

0 а вторые входы св заны с общими точками соединени  датчиков тока 11-13 и конденсаторов 14-16 соответственно . .Выходы усилителей обратной св зи 23-25 св заны соответственно с первыми входами суммирующих устройств 32-34, выходы которых подключены к управл ющим входам модул торов длительности 20-22, а вторые входы сум-г мирующих устройств соединены с выходами дифференциальных усилителей 29-30 и 31 соответственно. К первым входам дифференциальных усилителей 29-31 подключены выходы датчиков тока 11-13. Второй вход дифференциального усилител  29 соединен с первым входом дифференциального усилител  30, второй вход дифференциального усилител  30 св занс первым входом дифференциального усилител  31, а второй вход последнего подключен к первому входу дифференциального усилител  29.

Отличие устройства изображенного на фиг.2 от устройства изображенного на фиг.1 состоит в том, что

5 между выходами датчиков тока 11-13 и первытии входами дифференциальных усилителей 29-31 включены соответственно устройства 35-37, преобразующие сигналы, пропорциональные

Claims (2)

1. Q токам каждого из стабилизаторов в сигналы,- пропорциональные падени м напр жени  ла,выходных сопротивлени х соответствующих регул торов. Между положительной 2 и отрис цательной 3 шинами входного источника (фиг.З) включены три цепи, перва  из которых содержит последовательно соединенные регулирующий элемент 5, дроссель 8 и конденсатор фильтра 14, втора  - регулирующий элемент 6, дроссель 9 и конденсатор фильтра 15, треть  регулирующий элемент 7, дроссель 10 и конденсатор фильтра 16. Вторые входы усилителей обратной св 5зи 23-25 подключены к общим точнам соединени  дросселей фильтра 8-10 и конденсаторов фильтра 1416 соответственно. Параллельно дроссел м фильтра 8-10 включены .устройства 38-40, измер ющие падени  напр жени  на омических сопротивлени х соответствующих дросселей. Выходы устройств 3840 подключены соответственно к первым входам дифференциальных усилителей 29-31. Все остальные соединени  соответствуют описанию устройства, изображенного на фиг.1. Принцип работы, устройства (фиг.1 состоит в следующем. Схема управлени  1 вырабатывает сигналы, осуществл нвдие запуск модул торов длительности 20-22 и синх ронизирующие при необходимости работу параллельно включенных стабилизаторов . Дл  определенности предположим, что все включенные стабилизаторы идентичны-и отдают в нагрузку 4 оди наковые токи, что при посто нном выходном напр жении эквивалентно ра номерному распределению отдаваемой мощности. В этом случае датчики тока 11-13 вырабатывают одинаковые сигналы, и, следовательно, сигналы на выходных дифференциальных усилител х 29-31 равны нулю. Поэтому сиг налы с выходов суммирующих устройст 32-34, воздействующие на модул торы длительности 20-22.определ ютс  уси ленными сигналами рассогласовани  усилителей св зи 23-25. Пусть по каким-либо причинам измен етс , например увеличиваетс , ток, отдаваемый-в нагрузку вторым стабилизатором. Дл  идентичных стат билизаторов это возможно только за счет увеличени  длительности включенного состо ни  регулирующего эле мента б второго стабилизатора. При этом змeн eтc  сигнал на выходе датчика тока 12, соединенного с разноименными входами дифференциаль ных усилителей 29 и 30 соответствен но первого и второго каналов. Поэто му по вившиес  на.выходах усилителей 29 и 30 разностные сигналы имеют противоположную пол рность. Она должна быть такой, чтобы суммарный сигнал с выхода суммирующего устрой ва 32 увеличивал длительность включе ного состо ни  регулируквдего эле мента 5 первого стабилизатора, а суммарный сигнал с выхода суммирующего устройства 33 второго стабилизатора уменьшал длительность включе ного состо ни  регулирукицего элемен та б второго стабилизатора. Результатом такого воздействи   вл етс  уменьшение тока второго стабилизато ра и увеличение тока первого стабилизатора . Но увеличение тока первог стабилизатора вызывает изменение сигнала на выходе датчика тока 11, которое передаетс  на второй вход дифференциального усилител  31 третьего стабилизатора, причем такое изменение вызывает увеличение длительности включенного состо ни  регулирующего элемента 7 третьего стабилизатора , и, следовательно, увеличение тока,, отдаваемого этим стабилизатором в нагрузку. Последнее вызывает изменение сигнала на выходе датчика тока 13 третьего стабилизатора. Детальный анализ работы устройства в установившемс  режиме показывает, что при описанном способе управлени , когда входные цепи дифференциальных усилителей Соединены в кольцо, любое изменение тока нагрузки или тока , отдаваемого в нагрузку одним из стабилизаторов, приводит к равномерному распределению этого изменени  по каждому из параллельно включенных стабилизаторов. Предлагаемый способ, когда датчики тока 11-14 вырабатывают одинаковые сигналы при одинаковых токах в стабилизаторах, неприемлем при включении на общую нагрузку стабилизаторов с одинаковыми уровн ми выходного напр жени , но различной номинальной мощности. В этом случае распределение тока нагрузки по параллельно включенным стабилизаторам должно осуществл тьс  пропорционально их выходным мощност м. Дл  получени  такого распределени  достаточно nt eo6paзовать сигнал, пропорциональный току , отдаваемому стабилизатором в общую нагрузку, в сигнал, пропорциональный падению напр жени  на выходном сопротивлении регул тора. Дл  реализации такого способа гтараллельного включени  {фиг. 2} межу выходными зажимами датчиков тока 11-13 и первыми входами дифферен- . циальных усилителей 29-31 включены устройства 35-37, преобразующие сигналы, пропорциональные, токам каждого из стабилизаторов в сигналы, пропорциональные падени м напр жений на внутренних сопротивлени х соответствующих регул торов. На выходах устройств 35-37 при номинальных токах каждого из стабилизаторов сигналы должны быть равны. Во всем остальном работа устройства на фиг.2 аналогична работе устройства на фиг.1. Если в качестве датчиком тока используютс  резисторы, то устройства фиг.1 и фиг.2 идентичны в том случае, ког-. а сопротивление резисторов выбраны пропорционально выходным сопротивлени м регул торов так, что при номинальных выходных токах в каждом из стабилизаторов падени  напр жени  на указанных резисторах равны. Описанные схемы управлени  применимы и дл  стабилизаторов с непрерывным регулированием. При этом . суммарный сигнал с выходов суммирующих устройств 32-34 должен .необходимым образом измен ть сопротивление по посто нному току соответствую ицлк регулирующих элементов. Включение датчиков тока в последо вательную цепь с регулирующими элекментами всегда привод т к дополни- . тельным потер м мощности, В импульсных стабилизаторах посто нного напр  жени  этого можно избежать, если измер ть падение напр жени  на омических сопротивлени х дросселей стабилизаторЪв . Поскольку эти сопротивлени  вход т составной частью в выхо ные сопротивлени  регул торов, то та кое измерение по существу дает, сигнал , пропорциональный падению напр жени  на выходном сопротивлении регул торов . Устройство, реализующее подобный способ, представлено на фиг.З. Здесь параллельно дроссел м фидьтров 8-10 включены устройства 38-40, измер ющие падение напр жени  на омических сопротивлени х дросселей. С выходов устройств 38-40 сигналы подаютс  на первые .входы дифференциальных усилителёй 29-31. Принцип работы устройст ва фиг.З идентичен работе, устройств фиг.1 и фиг.2, однако отсутствие дат чиков тока приводит к увеличению коэффициента полезного действи . Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает равномерную нагрузку параллельно включенных стабилизаторов , распределение выходной мощнос ти по стабилизаторам в соответствии с выходными мощност ми каждого из них и уменьшение потерь мощности. Формула изобретени  1. Способ,управлени  параллельно включенными стабилизаторами посто нного напр жени , заключающийс  в том, что в каждом из стабилизаторов выдел ют сигнал, пропорциональный выходному току, который сравнивают с аналогичным сигналом последующего стабилизатора из р да параллельно включенных,полученный сигнал суммируют с разностью выходного и опорного напр жений и суммарный сигнал используют дл  управлени  регулирующим элементом последующего стабилизатора , отли чающий с   тем, что, с целью обеспечени  равномерной нагрузки стабилизаторов, первый из р да параллельно включенных стабилизаторов  вл етс  последующим дл  последнего. 2.Способ по П.1, отличающийс  тем, что, с целью распределени  общей выходной мощности по стабилизаторам в соответствии с выходными мощност ми каждого из них, сигналы, пропорциоанльньае выходным токам каждого из стабилизаторов, преобразуют в сигналы пропорциональные падени м напр жени  на выходных сойрбтивлени х соответствующих регул торов . 3.Способ по п.1, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потерь мощности в импульсных стабилизаторах посто нного напр жени , дл  получени  сигналов, пропорциональных падени м напр жени  на выходных сопротивле.ни х регул торов, измер ют падени  напр жени  на омических сопротивлени х дросселей соответствующих стабилизаторов. Источники информации, прин тые во внимание .при экспертизе 1.Сборник Электронна  технике в автоматике, вып.9, М., Советское радио, 1977, с.56-60.
2. 2.Мкртч н Ж.А. Электропитание электронно-вычислительных машин. Энерги , 1980, с.184 (прототип).

   Й//:/

   $fff.