Способ управления многоячейковой системой электропитания

(19) (11) 51)4 С 05 Р 1/ НОМИТЕТ СССР НИЙ И ОТНРЫТИ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР АНИЕ ИЗОБРЕТЕН г ГОЯЧЕЙКО 24-07 офотоинститут и М ический институт бов, В.Ю, Голико М.Л.Рябоконь(61) 864465 (21) 4045894 (22) 04.04.8 (46) 23.08.8 (71) Всесоюз тельский кин кий энергет (72) Б.А.Гле В.В.Зайцев и (53) 621.316 7. Бюл. Р 31ный научно-исследова(56) Авторское свидетельство ССС У 864465, кл, Н 02 М 7/48, 1978.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОВОЙ СИСТЕМОЙ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникамвторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения -повьппение надежности управления многоячейковой системой электропитанияза счет обеспечения четкого переходасистемы из пускового режима в установившийся при наличии в ее входныхцепях конденсаторных фильтров-накопителей. При пуске системы,ограничи1332285 вают ток заряда конденсаторов во избежание выхода из строя диодов выпрямителя, перегорания предохранителейи т,д, Для того, чтобы при укаэанномограничении не снижался ток зарядаотбором тока ячейками 2,1-2.п, последние на время пуска системы выключаются путем разрыва цепи обратнойсвязи и переключения ее на вспомогаИзобретение относится к электротехнике предназначено для использова)ния при реализации вторичного электропитания на основе вентильных пре 5 образователей и является усовершенствованием способа по авт, св, И 864465.Целью изобретения является повыше ние надежности управления за счет обеспечения четкого перехода системы из пускового режима в установившийся при наличии в ее входных цепях конденсаторных фильтров.На Фиг.1 представлена общая функциональная схема многоячейковой системы электропитания, управляемой по предлагаемому способу; на фиг. 2 - модифицированная схема системы с автоматической корректировкой используемого в ней эталонного уровня.Система содержит источник 1 (фиг,1) питания (входного питающего напряжения), ячейки 2.1-2.п, обеспечивающие электроснабжение нагрузки 3 25 и состоящие из регулирующих элементов 4.1-4.п и пороговых переключающих блоков 5.1-5,п, усилитель 6 сигнала отрицательной обратной связи и резистивный делитель 7 выходного напряжения. Позицией 8 на схеме обозначена совокупность Функциональных узлов, составляющая собственно систему электропитания без дополнительных средств по обеспечению ее надежного35 пуска. В систему введен блок 9 сравнения и переключатель 1 О. Выводы 11 и 12 системы относятся соответственно к потенциальному полюсу источника 1 питания и месту подключения общей от рицательной обратной связи,. Питающие входы параллельно включенных ячеек тельное запирающее напряжение, Этообеспечивает надежный выход системына установившийся режим, При достижении входным питающим напряжениемэталонного уровня ячейки 2.1-2.пвключаютсяЭталонный уровень можеткорректироваться в зависимости от величины входного питающего напряжения.1 з.п.ф-лы, 2 ил. 2, 1-2.и (регулирующих элементов 4. 14.п) подключены к выходу источника 1питания, а их выходы - к выводам дляподключения нагрузки 3 к входу делителя 7 выходного напряжения. Входыотрицательной обратной связи ячеек2.1-2.п (управляющие входы регулирующих элементов 4.1-4.п и входы пороговых переключающих блоков 5.1-5.п) через переключатель 10 соединены с выходами усилителя 6 сигнала отрицательной обратной связи и источникавспомогательного запирающего напряжения 0(не показан). Один из входов усилителя 6 подключен к выходуделителя 7 выходного напряжения, адругой вход - к выходу источника установочного (опорного) напряженияП, (не показан). Один из входовблока 9 сравнения соединен с выходомисточника 1 питания, другой вход - свыходом источника эталонного уровняБ (не показан), а выход - с управляющим входом переключателя 10. Вячейках 2.1-2.п коммутирующие входырегулирующих элементов 4,1-4.п подключены к выходам пороговых переключающих блоков 5.1-5.п,Модифицированная схема системы электропитания (фиг.2) дополнительно содержит выпрямитель 13, зарядный резистор 14, фильтрующий конденсатор 15 и резистивный делитель 16 напряжения. Входы источника 1 питания и выпрямителя 13 соединены с выводами для подключения первичной сети. Вход делителя 16 напряжения через Фильтр, состоящий из резистора 14 и конденсатора 15, подключен к выходу выпрямителя 13, а выход, являющийся выходомз1 З эталонного уровня Б - к соответствующему входу блока 9 сравнения, 1Способ осуществляют следующим образом.При первоначальном включении системы электропитания (фиг.1) с ячейками 2,1-2.п, имеющими конденсаторные фильтры-накопители, источник 1 питания оказывается подключенным на емкостную нагрузку. Если не ограничивать ток заряда конденсаторов, то при пуске системы могут выходить из строя диоды входного выпрямителя, сгорать предохранители и т.д. Мощный бросок тока при включении может также вызывать сбои в работе других устройств, подключенных к той же сети. Ограничение тока заряда может быть осуществлено, например, включением в цепь заряда токоограничительного резистора, который по окончании процесса заряда шунтируется низкоомной цепью, например переходом анод - катод включенного тиристора. Однако при ограничении тока заряда система электропитания может не выйти на установившийся режим из-за отбора тока включенными ячейками 2.1-2.п (емкостные накопители могут не зарядиться до номинального уровня, поскольку ток заряда ограничен и отбирается включенными ячейками 2.1-2.п).В данном случае при подключении системы к источнику 1 питания на выходе блока 9 сравнения формируется сигнал переключения переключателя 10, поэтому размыкается контакт последнего, соединенный с выходом усилителя 6, и замыкается контакт, на который подан потенциал Ю , . При этом через общий вывод переключателя 10 потенциал П ы поступает на аналоговые входы всех ячеек 2.1-2.п системы. Отрицательная обратная связь при этом разрывается. Так как потенциал 0, достаточен для выключения всех ячеек 2.1-2.п (например, он по модулю меньше самого низкого порога пороговых переключающих блоков 5,1-5.а), все ячейки 2,1-2.п системы электропитания выключены. Поэтому ограниченный ток заряда конденсаторов-накопителей не отбирается работающими ячейками системы. После достижения напряжени ем на полюсах источника 1 питания эталонного уровня Пз блок 9 сравнения формирует сигнал переключения переключателя 1 О. При этом замыкается 32285цепь отрицательной обратной связи идалее система электропитания функцио- ,нирует обычным образом.При подведении к ячейке 2.1 напряжения отрицательной обратной связи,большего по модулю первого порогово 01го уровня У порогового переключающего блока 5. 1, последний формиРует сигнал отпирания (включения)1ячейки Г.1. Так как выходные токиячеек 2.1-2.п пропорциональны величине напряжения обратной связи выходсистемы электропитания на установив шийся режим происходит при работевсех ячеек 2.1-2.п с максимальнымивыходными токами. В установившемсярежиме изменение тока нагрузки вызывает пропорциональное изменение уров 20 ня напряжения отрицательной обратнойсвязи. Если ток нагрузки снижаетсядо такой степени, что соответствующий этому значению тока уровень напряжения отрицательной обратной связи становится по модулю ниже второгопорогового уровня 11 порогового1переключающего блока 5.1 ячейки 2.1,то блок 5. 1 вырабатывает сигнал запирания (выключения) данной ячейки и 30 та запирается (выключается). При этомпроисходит перераспределение токовоставшихся ячеек, причем уровень напряжения.отрицательной обратной связи повышается так, что обеспечивается неизменное значение суммарного тока нагрузки. Таким образом, при отключении какой-либо ячейки 21 оставшиеся ячейки продолжают работать прибольших уровнях токов в энергетнчес ких режимах, приближающихся к номинальным.При увеличении тока нагрузки происходит подключение ранее выключенных ячеек, когда напряжение отрица тельной обратной связи становится по.модулю больше их первых пороговыхуровней., Чтобы происходящее при этомпонижение напряжения отрицательнойобратной связи не вызывало повторно го отключения какой-либо ячейки 2.3,необходимо при выборе порогов порогового переключающего блока 5.3 обеспечивать условие ПУ , НаличиеМ3 3гистерезиса при включении и выключе нии ячеек позволяет получить устойчивый режим работы системы электропитания.В модификации системы электропитания (фиг.2) при изменении напряжения5 1332285б питающей сети пропорционально изменя- ния четкого перехода системы из пусется уровень напряжения на конденсата- кового режима в установившийся при ре 15 и, следовательно, эталонный наличии в ее входных цепях конденса, уровень Б . Это позволяет подавать 5торных фильтров, в момент подведения команду на включение ячеек 2.1-2.п к системе питающего напряжения выклюпри полном заряде их конденсаторов- чают все ячейки путем снятия с цепи накопителей до имеющегося в момент отрицательной обратной связи сигнальвключения уровня напряжения питающей ,ного напряжения, пропорционального сети,и феньшать бросок пускового то выходному напряжению системы, и заме ка. В осталвном данная система управ- ны его вспомогательным запирающим наляется аналогично описанной.пряжением, а при возрастании питающего напряжения до эталонного уровня Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ячейки вновь включают подавая на15 цепь отрицательной обратной связиСпособ управления многоячейко- сигнальное напряжение. вой системой электропитания по авт. 2. Способ по и. 1, отличаюсв. Р 864465, о т л и ч а ю щ и й - щ и й с я тем, что эталонный урос я тем, что, с целью повышения на- вень корректируют пропорционально пидежности управления за счет обеспече тающему напряжению.Составитель Л.Морозов Редактор И.Николайчук Техред Л,Сердюкова Корректор Е Рошко1 лакая 383/43Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4