Стабилизированный источник питания

СОЮЗ СОВЕТСХИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК И 9)/5 ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ЛЬСТВ ВТ злекЖ СЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Родик С.Д. Полупроводниковыестабилизаторы постоянного напряжения и тока. М.: Советское радио,1980, с.3 19, рис. 11.9.Авторское свидетельство СССРУ 451987, кл. С 05 Р 1/59, 1974.(57) Изобретение относится ктротехнике, в частности к ист кам вторичного электропитания. Цельизобретения - повышение надежностиустр-ва. Устр-во состоит из Я компенсационных стабилизаторов напря. -жения 2, подключенных выходами кобщей нагрузке 1. Ввведение простого устр-ва для выравнивания токастабилизаторов, представляющее собой И резисторов 8 и 9 в каждомстабилизаторе, позволяет осуществить"горячее" резервирование стабилизаторов. При выходе из строя любогоиз стабилизаторов устр-во продолжает выдавать в нагрузку 1 стабилизированное напряжение. 2 з.п. ф-лы,1 ил.2995Изобретение. относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников питания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения.Цель изобретения - повышение надежности стабилизированного источника питания.На чертеже представлена функцио- Ю нальная схема стабилизированного источника питания.Стабилизированной источник содер 4 жит И параллельно включенных и подключенных к общей нагрузке 1 компен сационных стабилизаторов 2 напряжения, каждый из которых состоит из регулирующего элемента 3 и резистор- ного датчика 4 тока, включенных последовательно в одну из силовых 20 .шин стабилизаторов 2, к управляюще,му входу регулирующего элемента 3 подключен выход дифференциального усйлителя 5 постоянного тока, инвертирующий вход которого соединен со средней точкой резисторного делителя б выходного напряжения, неинвертирующий вход подключен .к источнику 7 опорного напряжения, а также Ю резисторов 8 и 9, инвертирующий вход усилителя 5 постоянного тока через первый резистор 8 подключен к датчику 4 тока своего стабилизатора, а неинвертирующий вход через 11-1 вторьян" .резисторов 9 соединен с датчика ми 4 тока остальных стабилизаторов.Между "инвертирующим входом и выходом усилителя 5 постоянного токавключенрезистор 10 обратной связи,который служит для изменения и выбора необходимого коэффициента усиления уислителя 5 постоянного тока.Параллельно резистору 10 обратнойсвязи может быть включен конденсатор 511, который является корректирующимэлементом и служит для повышения устойчивости системы автоматическогорегулирования.Для установки необходимой величины тока, отдаваемого каждым стабилизатором 2 в общую нагрузку 1, неравного току остальных стабилизаторов, первый резистор 8 может бытьвыполнен переменным. 55Инвертирующий и неинвертирующийвходы дифференциального усилителя 5постоянного тока целесообразно подключать,соответственно к средней точке резисторного делителя б выходного напряжения и к источнику 7 опорного напряжения через раэвяэываюшие резисторы 12 и 13.Питание усилителя 5 постоянного тока производится от дополнительного источника питания с напряжением ЧЗонСтабилизированный источник питания работает следующим образом.В установившемся режиме выходное напряжение стабилизатора поступает на резисторный делитель 6. Часть выходного напряжения с нижнего плеча делителя подается на инвертируюший вход дифференциального усилителя 5 постоянного тока, где сравнивается с напряжением опорного источника 7, подающимся на неинвертирующий вход усилителя постоянного тока, Напряжение, пропорциональное току, отдаваемому стабилизатором 2 в общую нагрузку 1, со своего датчика 4 тока через первый резистор 8 также поступает на инвертируюший вход дифференциального усилителя 5, ана его неинвертирующий вход через Мвторых резисторов 9 с датчика 4 тока остальных стабилизаторов 2 поступает напряжение, пропорциональное току этих стабилизаторов. Дифференциальный усилитель 5 постоянного тока является суммирующим усилителем и осуществляет параллельное суммирование и усиление сигналов по обоим входам одновременно, причем коэффициент передачи для каждого входного сигна ла практически определяется отношением сопротивлений резистора 10 обратной связи и соответствующего входного резистора 8, 9, 12 или 13.1Результирующее напряжение с выхода усилителя 5 постоянного тока подается на управляющий вход регулирующего элемента 3. Это напряжение на управляющем входе каждого регулирующего элемента 3 устанавливается такой величины, чтобы на выходеУ.источнйка питания обеспечивалось заданное стабилизированное напряжение, а токи, отдаваемые всеми стабилизаторами 2 напряжения общую нагрузку 1, были равны между собой.При изменении по какой-либо причине выХодного напряжения или тока любого стабипизатора изменяются напряжения, подаваемые через резисторы 8 и 12 на инвертирующий вход15 Следовательно, в предложенном 50 стабилизированном источнике питания осуществляется автоматическое выравнивание токов всех работающих стабилизаторов вне зависимости от их количества как при их нормальной работе, так и при выходе из строя од. - ного или нескольких стабилизаторов.При помощи переменных резисторов 8 можно устанавливать величину тока 3 12919усилителя 5 постоянного тока своегостабилизатора 2 и через резисторы 9на неинвертируюший вход усилителя 5постоянного тока остальных стабилизаторов, Вследствие этого изменяется напряжение на управляющем входерегулируюшего элемента 3 и, следовательно, состояние регулирующегоэлемента таким образом, чтобы ском -пенсировать возникшее отклонение, 10в результате чего выходное напряжение источника питания и токи всехстабилизаторов возвращаются практически к первоначальной величине.Так, при увеличении тока первогостабилизатора одновременно увеличивается напряжение на инвертирующемвходе его усилителя 5 постоянноготока и на неинвертирующих входахусилителей 5 постоянного тока остальных стабилизаторов, вследствие чегопроисходит подзапирание регулирующего элемента 3 этого стабилизатораи несколько большее открывание регулирующих элементов 3 остальныхстабилизаторов.При пропадании напряжения одногоиз стабилизаторов, например при выходе из строя регулирующего элемен -та, благодаря использованию диффе - З 0ренциального усилителя постоянноготока в качестве суммирующего усилителя и наличию перекрестных связейвходов усилителей с датчиками токавсех стабилизаторов, происходит перераспределение тока нагрузки источ- .ника питания между оставшимися исправными стабилизаторами.При повышении напряжения любогостабилизатора, например из-за пробоя его регулирующего элемента иотключения неисправного стабилизатора устройством защиты (например,предохранителем), нагрузка продолжает питаться оставшимися исправными 45.стабилизаторами, причем ток нагрузки по в прежне делится поровну междуними,51 4 каждого стабилизатора как равную величине тока остальных стабилизаторов, тек и отличную от нее.Питание стабилизаторов напряжения может осуществляться от общего выпрямителя или от М отдельных для каждого стабилизатора выпрямителей,Использование изобретения позволит расширить область применения стабилизированных источников питания, состоящих из нескольких параллельно включенных и работающих на общую нагрузку стабилизаторов напряжения, ввести устройство для выравнивания тока стабилизаторов и увеличить время наработки истоЧника питания на отказ в 3-4 раз (при И=4) по сравнению с известным устройством. Это обеспечивается эа счет введения устройства для выравнивания тока стабилизаторов (оно состоит всего из И резисторов), а также за счет того, что в предлагаемом источнике питания осуществляется "горячее" резервирование стабилизаторов напряжения. При их параллельной работе и при выходе из строя любого из них источник питания продолжает работать и выдавать на общую нагрузку стабилизированное напряжение.Формула и э о б р е т е н и я1. Стабилизированный источник питания, содержащий И параллельно включенных и подключенных к выводам для подключения общей нагрузки компенсационных стабилизаторов напряжения, каждый из которых состоит из регулирующего элемента и резисторного датчика тока, включенных последователь" но в одну из силовых шин стабилиза-" тора, к управляющему входу регулирующего элемента подключен выход дифференциального усилителя постоянного тока, инвертирующий вход которого соединен со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности, в каждый стабилизатор введены Я резисторов, инвертирующий вход усилителя постоянного тока через, первый резистор подключен к датчику тока своего стабилизатора, а неинвертирующий вход через Ирезисторов соединен с датчиками тока остальных стабилизаторов.2. Источник по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в каждый стабилизатор введен резистор обратнойСоставительТехред А, Кравчук Редактор В.Данко Корректор В.Бутяга Тираж 864 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская йаб., д. 4/5 Заказ 263/46 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 5 128195 связи, включенный между инвертирующим входом и выходом усилителя постоянного тока. 1 63, Источник пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что первый резистор выполнен переменным,