SU970346A1 - Устройство дл регулировани посто нного напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехншм-, в частности преобразовательной технике, и может быть использовано, например, дл  ;);ипределени  тока нагрузки между параллельно включенными регул торами напр жени .

Известны устройства дл  регулировани  посто нного Напр жени , содержащие параллельно включенные регул торы напр жени , работающие на общую нагрузку I, 2

и 3.

Недостатком известных устройств  вл ет с  низка  функциональна  надежность, поскольку при отказе формировател  эталонного напр жени  или ведущего регул тора возможен выход из стро  устройства в целом

Наиболее близки.м к предлагаемому  вл етс  устройство дл  регулировани  посто нного напр жени , содержащее п источников питани , каждый из которых через соответствующий регул тор подключен к выходным выводам, и п блоков управлени , выходы которых соединены соответственно с управл ющими входами регул торов, а их входы через соответствующие блоки суммировани  подключены к датчикам тока регул торов и датчику выходного напр жени  4 .

Недостатком известного устройства  вл етс  недостаточна  надежность при отказе датчика выходного напр жени .

Цель изобретени  - повыщение надежности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

в устройстве дл  регулировани  посто нного напр жени , содержащее п источников питани , каждый из которых через соответст вующий регул тор подключен к выходным

10 выводам, и п блоков управлени , выход каждого из которых соединены с управл ющим входом соответствующего регул тора, а вход через соответствующий блок суммировани  подключен к датчику тока этого регул тора и датчику выходного напр жени , каждый

регул тор снабжен датчиком выходного напр жени , а все блоки суммировани  выполнены с п входами, каждый из которых соединен с выходом всех датчиков выходного на пр жени .

20 При этом блок суммировани  каждого регул тора выполнен в виде двух суммирующих усилителей, вход второго из которых соединен с датчиком тока данного регул тора и выходом первого усилител .

Это позвол ет при отказе датчика выходного напр жени  одного или нескольких регул торов повысить надежность работы стройства путем компенсации сигнала неисправных элементов сигналом исправных элементов , т. е. совместным действием всех датчиков выходного напр жени  на входах суммирующего усилител  каждого из регул торов .

На чертеже приведена функциональна  схема устройства дл  регулировани  посто нного напр жени , содержащего три регул тора .

Устройство содержит три источника питани  1, 2 и 3, например аккумул торные батареи , каждый из которых через один из регул торов 4, 5 и 6 подключен к нагрузке 7, выходные выводы 8 и, 9.

При этом каждый регул тор 4, 5 и 6 содержит регулирующий орган 10, включенный через датчик 11 тока между соответстг .ующим источником питани  и нагрузкой 7, блок 12 управлени , выход которого соединен с управл ющим входом регулирующего органа 10, а его вход через блок 13 сумми.ровани  соединен с датчиком 11 тока данного регул тора и датчиками 14 выходного напр жени  всех трех регул торов 4, 5 и 6.

Блок 13 суммировани  каждого регул тора 4, 5 и 6 выполнен в виде двух усилителей 15 и 16, вход второго (16) из которых соединен с датчиком 11 тока данного регул тора и выходом первого усилител 15, три входа которого (17, 18 и 19) соединены с выходами датчиков выходного напр жени  14 всех регул торов 4, 5 и 6, а четвертый вход 20 соединен с источником 21 смещени , блок ограничени  22 выходного сигнала усилител  15.

Принцип работы устройства заключаетс  в следующем.

Каждый регул тор 4, 5 и 6 имеет контур регулировани  напр жени  на нагрузке 7, включающий последовательно соединенные узлы 14, 15, 16, 12, 10 и 11, и контур регулировани  собственного тока - 11, 15, 12 и 10. Контур регулировани  напр жени  на Нагрузке 7 каждого регул тора 4, 5 и 6 св ан с аналогичными контурами других двух оргул торов через суммирующий усилитель .), на входы 17, 18 и 19 которого поступают :-;:;палы с датчиков 14 всех трех регул тору i; 4, 5 и 6, равные между собой, и поступают на соответствующие суммирующие усилители 16 совместно с сигналами соответствующих датчиков 11 тока. Выходные сигналы усилителей 16 через блок 12 управлени  воздействуют на соответствующие регулирующие органы 10, осуществл   стабилизацию Напр жени  на Нагрузке 7 в заданных пределах.

Уставка выходного напр жени  всей системы при этом всегда принимает среднее значение от уставок св занных между собой

регул торов 4, 5 и 6. Это объ сн етс  тем, что усилители 15 усиливают алгебраические суммы выходных сигналов датчиков 14 всех трех регул торов 4, 5 и 6, что обеспечивает поддержание упом нутых усилителей 15 в

рабочих режимах.

В каждом регул торе 4, 5 и 6 в контуры регулировани  собственного тока 11, 16, 12 и 10 через суммирующие усилители 16 ввод тс  одинаковые сигналы с выходов соответствующих усилителей 15, задающие, по существу, уставки дл  токов регул торов 4, 5 и 6. В результате токи, измер емые датчиками И, имеют одинаковые значени .

Воздействие на систему каких-либо возмущающих факторов, например, увеличение

тока нагрузки 7, создает услови  дл  уменьшени  выходного напр жени  системы, что, в свою очередь, через датчик 14 вызовет изменение равных между собой выходных сигналов усилителей 15, чтобы далее через усилители 16 и блоки 12 управлени  изменить состо ни  регулирующих органов 10 и, таким образом, поддержать напр жение На нагрузке 7 в заданных пределах при новом значении тока. Но при этом увеличенные значени  токов регул торов 4, 5 и 6

5 по цеп м отрицательных обратных св зей (по контурам регулировани  собственных токов) создадут действи , преп тствующие установлению новых (повыщенных) значений токов, стрем сь сохранить их на прежних уровн х.

Стремление системы при воздействии возмущающих факторов сохранить посто нными как выходное напр жение, так и токи регул торов , св зано с тем, что выходные сигналы усилителей 15 и датчиков 11 осуществл ют на входах усилителей 16 противоположные действи . Чтобы усилители 16 находились в рабочих режимах (в зонах регулировани ), выходные сигналы датчиков 11, соответствующие любым значени м рабочих токов регул торов 4, 5 и 6, должны быть

0 скомпенсированы входными сигналами усилителей 15, которые, как упоминалось выше, одновременно задают уставки дл  токов в регул торах 4, 5 и 6. В выходном напр жении при этом по вл етс  дополнительна  статическа  ощибка, в несколько раз превышающа  возможную ошибку без токовых контуров регулировани . Дл  исключени  этого недостатка целесообразно выполн ть датчики 14 выходного нат жени  в виде изодромных звеньев. В этом случае в режиме усилени  работает датчик 14 только одного из трех регул торов, имеющего среднюю установку. Датчики 14 остальных двух регул торов наход тс  в режимах ограничени  выходных сигналов, причем один из датчиков 14 Насыщен в области положительных значений , другой - в области отрицательных значений . Учитыва  то, что операционные усилители , на которых выполнены датчики 14, имеют относительно равные по абсолютному

значению антипол рные уровни насыщени , выходные сигналы двух противоположно насыщенных датчиков 14 на входах 17, 18 и 19 усилителей 15 взаимно компенсируютс . В результате во всем диапазоне регулировани  выходного напр жени  системы необходимый режим усилител м 15 задает только один датчик 14, работающий в режиме линейного усилени  и определ ющий уставку выходного напр жени  системы.

Аналогична  ситуаци  наблюдаетс  при любом нечетном (N 2п + 1) числе св занных между собой регул торов, датчик одного из которых обеспечивает регулирование во всем необходимом диапазоне, а датчики остальных 2п регул торов насыщены в двух антипол рных состо ни х по равному количеству в каждом. При четном числе (N 2п) регул торов середина полного диапазона регулировани  системы характеризуетс  состо нием, при котором датчики одной половины регул торов насыщены в положительной области, а другой - в отрицательной . При этом в первой половине всей зоны регулировани  в линейном режиме работает один из датчиков 14, измен   свой выходной сигнал от состо ни  насыщени  в положительной области до нул , во второй половине всей зоны регулировани  в линейном режиме работает другой датчик 14, измен   свой выходной сигнал от нул  до насыщени  в отрицательной области, т. е. система регулировани  имеет в этом случае две уставки, которые можно приблизить друг к другу с необходимой степенью точности путем предварительной настройки всех регул торов .

Изменением напр жени  на источнике 21 смещени  в положительную или отрицательную область относительно нулевого потенциала можно изменить токовую установку какого-либо регул тора относительно уставок остальных регул торов на любую абсолютную величину и осуществить, например , зар д аккумул торной батареи, включенной На Нагрузку 7 через рассматриваемый регул тор, любым необходимым током. Таким же образом при необходимости можно организовать зар д равными или отличающимис  друг от друга на какие-либо абсолютные значени  токами нескольких батарей , причем дл  этой цели может быть использован отдельный источник посто нного тока, включенный на нагрузку 7. При этом во всех возможных режимах работы системы блоки 22 выполн ют ограничени  как разр дных , так и зар дных токов источников 1, 2 и 3, на любых заранее заданных уровн х.

Необходимо отметить, что подключение источника 21 смещени  на дополнительный вход 20 усилител  15 так же измен ет токовую уставку регул тора, но, кроме того, с.мещает уровни ограничени  токов в ту или иную сторону.

При отказах в регул торах или при отключении отдельных регул торов из системы параллельной работы токова  загрузка отдельных регул торов изменитс  таким образом , чтобы выходное напр жение системы

0 осталось без изменений, причем равно.мерность токораспределени  между регул торами не изменитс . Отказы в датчиках 14 по той же причине на качество выходного напр жени  и на равномерность токораспределени  не вли ют.

5

Claims (4)

1.Устройство дл  регулировани  посто нного напр жени  , содержащее п источни0 ков питани , каждый из которых через соответствующий регул тор подключен к выходным выводам, и п блоков управлени , выход каждого из которых соединен с управл ющим входом соответствующего регул тора, а вход - через соответствующий блок сум5 мировани  подключен к датчику тока этого регул тора и датчику выходного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, каждый регул тор снабжен датчиком выходного напр жени , а все блоки суммировани  выполнены с п вхо0 дами, каждый из которых соединен с выходом всех датчиков выходного напр жени .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок суммировани  каждого регул тора выполнен в виде двух суммирующих усилите5 лей, вход второго из которых соединен с датчиком тока данного регул тора и выходом первого усилител .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 604121, кл. Н 02 Р 13/16, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР № 610283, кл. Н 02 Р 13/16, 1978.

3.Сороколетов О. Н. и др. Параллельна 

5 работа импу.тьсных регул торов посто нного напр жени . В сб. «Электронные и полупроводниковые преобразователи энергии. Тезисы докладов 23-й конференции, Томск, 1979, с. 11 - 12.

4.Патент Франции N° 1585102, кл. G 05 F 1/00, 1979.