Система вторичного электропитания

(51) 4 Н с к 1".,Рл Д ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ст абилиз ат о,лельную работу. стоянного напрт ения - повышенного распределемежду отдельныпри сохранениидержания выходицели служит ввеисточников посткомпараторов 10диодов 39-42 ичто датчик токмент 16 выполневыходами, Это дтывать в датчикканала токовыека остальныхка изобреяжения, Цель ие точности ния тока нагми питающими мерами подтой тво СССР4, 1982.о СССР1975.о СССР1979.ЭЛЕКТРОПИТАо,относится к электрости к устройствам,еализовать парал 57) Изобретение ехнике, в части редназначенным ов толы,1 ил. ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56 ) Автор ское свидет ель сУ 1053091, кл. С 05 Р 1/6Авторское свидетельствУ 547751. кл. С 05 Р 1/56Авторское свидетельствР 811233, кл. 6 05 Р 1/56(54) СИСТЕМА ВТОРИЧНОГОНИЯ высокой точности ого напряжения. Э дение в каждый из оянного напряжения -12, разделительных ключа 36, а также т а и измерительный эл ны с вторым и треть ает возможность учие тока какого-либо . сигналы датчик налов.2 з.п.ФИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации параллельной работы стабилизированных источников постоянного напряжения,Целью изобретения является повышение точности равномерного распределения тока нагрузки между отдельными питающими каналами при сохранении высокой точности поддержания выходного напряжения.На чертеже представлена функциональная схема одного из стабилизированных источников постоянного напряжения, входящих в предлагаемую систему вторичного электропитания.В состав каждого источника постоянного напряжения входят регулирующий преобразователь 1 напряжения странсформатором 2, силовой выпрямитель 3, выполненный на диодах 4 и 5, фильтр, состоящий из дросселя 6 и конденсатора 7, компараторы 8-15, измерительный элемент 16 с входами 17-19, измерительный элемент 20 с выходами 21-23, источник 24 опорного напряжения, датчик тока, состоящий иэ трансформатора 25, выпрямителя 26 с диодами 27 и 28, выпрямителя 29 с диодами 30 и 31, выпрямителя 32, цепочек 33 и 34 в виде парал - 1 лельно включенных резистрра и конденсатора, блок 35 управления, выполненный, например, с использованием задающего генератора, формирователя пилообразного напряжения и широтно-импульсного модулятора, транзисторные кпючи 36 и 37, усилитель 38, разделительные диоды 39- 43, вспомогательный выпрямитель 44 с диодами 45 и 46, фильтрующий конденсатор 47, Позициями 48 и 49 на схеме обозначены клеммы для подключения нагрузки, а позицией 50 - .выходной вывод выпрямителя 29второй входной вывод компаратора 91, соединенный с аналогичными выводами других параллельно включенных источников постоянного напряжения, входящих в данную систему. Датчик тока первичной обмоткой трансформатора 25 включен в выходную цепь преобразователя 1 напряжения.К вторичной обмотке трансформатора 2 подключены силовой 3 и вспомогательный 44 выпрямители. К выходу выпрямителя 3 подключен фильтр, состоящий из дросселя 6 и конденсатора 7, а к выходу выпрямителя 44 - конденсаторный фильтр 47. Вход измерительного элемента 16 соединен с клем;мами 48 и 49, а вход измерительного 5 элемента 20 - с выходом выпрямителя44. Первый и второй входы компаратора 8 подключены соответственно к выходу 17 измерительного элемента 16и выходу источника 24 опорного напряжения, а выход через разделительный диод 39, к входу блока 35 управления. В датчике тока входы выпрямителей 26, 29 и 32 подключены к соответствующим вторичным обмоткам транс.форматора 25, а параллельно выходамвыпрямителей 26 и 29 включены цепочки 33 и 34. Входы компаратора 9 соединены с выходами выпрямителей 26 и29, а выход через усилитель 38с первым входом компаратора 8, Ключ36 включен на выходе компаратора 9,Входы компаратора 1 О соединены свыходами выпрямителя 32 и источника 2524 опорного напряжения, а выход через разделительный диод 40 - с входом блока 35 управления, Входы компараторов 11 и 12 подключены к выходу источника 24 опорного напряжения и соответственно выходам 18 и ЗО19 измерительного элемента 6, авыходы через разделительные диоды41 и 42 - к управляющему входу ключа 36, Входы компараторов 13 и 14подключены к выходу источника 24опорного напряжения и соответствен 1но выходам 22 и 23 измерительногоэлемента 20, а выходы - к органамотключения источника (не показаны)Входы компаратора 15 соединены с 40выходом источника 24 опорного напряжения и выходом 21 измерительногоэлемента 20, а выход через разделительный диод 43 - с входом блока 35управления. Ключ 37 включен на выходе компаратора 15 и управляющимвходом соединен с выходом компаратора 8.Система работает следующим образом,В результате сравнения напряжения с выхода 17 измерительньго элемента 16 и опорного напряжения с выхода источника 24 на выходе компа.ратора 8 обратной связи вырабатывается сигнал, который через диод 39 поступает на вход блока 35 управ.ления, На.входы компаратора 15 подается напряжение с выхода.2 изме 1292104рительного элемента 20 и опорноенапряжение с выхода источника 24На выходе компаратора 15 вырабатывается напряжение, которое, однако,не подводится к входу блока 35 управления, поскольку ключ 37 замкнутсигналом, поступающим с выхода компаратора 8. Таким образом компаратор 15 в нормальном режиме на работу стабилизированного источника постоянного напряжения не влияет,На первый вход компаратора 9 токапоступает выходное напряжения выпрямителя 26, а на второй вход - выход ное напряжение выпрямителя 29, причем вторые входы компараторов 9 всехпараллельно работающих источниковсоединены между собой, В нормальномрежиме выходной сигнал компаратора9, воздействующий на усилитель 38 ина первый вход компаратора 8, получается таким, что токи между паралпельно работающими источниками оказываются одинаковыми,Если у одного из параллельно работающих источников ток изменяется,например увеличивается, то в этомже источнике увеличивается величинасигнала на первом входе и уменьшается величина сигнала на втором входекомпаратора 9, При этом в другихисточниках, наоборот, сигнал на первом входе компаратора 9 уменьшается,а на втором его входе увеличивается,В результате в источнике, у которого ток увеличился, выходной сигналкомпаратора 9 также увеличивается.Следовательно, уменьшается выходнойсигнал усилителя 38, что предопределяет уменьшение выходного сигналакомпаратора 8. В других же источниках выходные сигналы компаратора 9и усилителя 38 увеличиваются, чтоприводит к увеличению выходных напряжений источников, В результатетоки между параллельно работающимиисточниками распределяются равномерно. В нормальном режиме на выходах компараторов 13 и 14 защиты соответственно от понижения и повьппения напряжения сигналы на отключение источников не возникают. На выходах компараторов 11 и 12 ограничения .соответственно повьппения и понижениянапряжения сигналы также не появляются, Если же величина выходного напряжения одного из источников ста новится больше допустимого значения,то сигналы, поступающие с выходов18 измерительных элементов 16 напервые входы компараторов 11 всехисточников увеличиваются, на выходах их возникают сигналы, которыеприводят к отпиранию ключей 36, шунтирующих выходы компараторов 9. Сигналы выходов компараторов 8 уже непоступают на управляющие входы ключей 37, которые размыкаются. Исправные источники питания функционируютпосредством компараторов 15, напряжения на выходах выпрямителей 44 ина конденсаторах фильтра 47 остаются на уровне первоначальных значений, При этом компараторы 13 и 14исправных источников не функциони 515 точника. После отключения неисправного источника ключи 36 размыкаются и то руют.20 В источнике питания, у котороговозникновение неисправности приводит к повышению выходного напряжения, на выходе компаратора 14 возникает сигнал. В результате срабатывает защита от повышения напряжения, отключая неисправный источник. Остальные же источники продолжают работать параллельно.При уменьшении выходного напряжения одного из источников ниже допустимого значения сигнал, поступающий с выхода 19 измерительногоэлемента 16 иа вход компаратора 12,уменьшается, Снижается также сигнал 35 и на выходе компаратора 12, обусловливающий замыкание ключа 36 и,тем самым, шунтирование выхода компаратора 9. При этом до отключения .неисправного источника распределе ние токов между исправными источниками питания осуществляется посредством компараторов 10 ограничениятока. В этом же режиме защита отпонижения напряжения ни одного иэисправных источников не срабатывает,поскольку компараторы 10 обеспечивают соответствующее напряжение навыходе выпрямителей 44.В неисправном же источнике, укоторого выходное напряжение меньшедопустимого, на выходе выпрямителя44 напряжение также становится меньше допустимого. В результате на вы,ходе компаратора 13 возникает сиг 1нал на отключение неисправного ис129204 ки между параллельно работающими источниками снова распределяются равномерно,Предлагаемая организация параллельной работы стабилизированныхисточников постоянного напряженияявляется высокоэффективной, В данном случае обеспечивается высокаяточность как равномерного токораспределения, так и поддержания выходного напряжения при неограниченном количестве источников питания,Формула изобретения Составитель Л,МорозовРедактор Н,Марголина Техред Л. Сердюкова Корректор Т. Колб Заказ 280/54 Тираж 619 Подпи сно еВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1, Система вторичного электропи" тания, содержащая ряд параллельно включенных стабилизированных источников постоянного напряжения, в состав каждого из которых входят регулирующий .орган с датчиком тока в выходной цепи, имеющим первый выход, измерительный элемент, вход которого соединен с клеммами для подключения нагрузки, первый компаратор, первый и второй входы которого подключены соответственно к первой выходной цепи измерительного элемента и выходу источника опорного напряжения, а выход - к цепи управления регулирующего органа, второй компаратор, выход которого соединен с первой входной цепью, первого компаратора, Ь т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повыщения точности равномерного распределения тока нагрузки между отдельными питающимии каналами, в каждый из источников постоянного напряжения введены третий, четвертый и пятый компараторы, четыре разделительных диода и ключ, а датчик тока и измерительный элемент выполнены каждый с вторым и третьим выходами,причем входы второго компаратораподключены к первому и второму выходам датчика тока, один из которыхобъединен с одноименными выходамидругих источников постоянного напряжения, входы третьего компараторасоединены с третьим выходом датчикатока и выходом источника опорного 10 напряжения, входы четвертого и пятого компараторов подключены к выходу источника опорного напряжения и соот.ветственно к второму и третьему выходам измерительного элемента, первый из разделительных диодов включен в выходную цепь первого компаратора, а второй разделительный диод,между выходом третьего компаратораи цепью управления регулирующегооргана, выходы четвертого и пятогокомпараторов через третий и четвертый разделительные диоды соединеныс управляющим входом ключа, включенного на выходе второго компаратора.2, Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что регулирующийорган выполнен в виде управляемогопреобразователя постоянного напряжения в переменное,3. Система по пп, 1 и 2, о т "л и ча ю щ а я с я тем, что датчик тока выполнен в виде трансформатора с первичной и тремя вторичнымиобмотками, трех выпрямителей, входы 35 которых подключены к соответствующим вторичным обмоткам трансформатора, и двух цепочек из резистора иконденсатора, включенных параллельно выходм первого и второго выпрямителей, причем первым, вторым итретьим выходами датчика тока являются выходы одноименных выпрямителей.