Стабилизированный источник питания

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ч СВИРЕ 1 В Н АВТОР ССР86.тоянноот пе исток7. е относится к электро- быть использовано для Изобре ние относится к электроожет быть использованопитания радиоэлектронной технике для эле аппаратуры. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельствоВ 1206763, кл. С 05 Р 1/59, 1Стабилизатор напряжения пого тока с электронной защитойренапряжения. ИнформационныйВИМИ, сер, ИЛ 9-.12-11, У 80-13(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЬЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ(57) Изобретенитехнике и может Цель изобретения - повьппение на- . дежности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы в резервированной системе электропи" тания.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного источника питания.Источник питания содержит сетевой трансформатор 1, вторичная обмотка 2 которого соединена с входами мос. тового выпрямителя 3, Регулирующий элемент 4 стабилизатора Напряжения . включен в силовую шину и через датчик 5 тока соединен с выходным выводом 6. Другой выходной вывод 7 явля 2электропитания радиоэлектронной аппа" ратуры, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения .работы в резервированной системе электропитания и повышение надежности, При повьппении выходного. тока последовательно загружаются и переходят в режим стабилизации тока стабилизированные источники питания, включенные параллельно по выходу, при этом выходное напряже" ние поддерживается на требуемом уровне. устройство имеет защиты по току и выходному напряжению, а также узел вывода информации о состоянии системы. 1 ил. С: ется общей шиной, Тиристоры 8-10 выпрямителя 3 образуют коммутирующий Е узел 11, в который также входит ключевой блок 12, вход которого соединен с выходом компаратора 13 максимально- гО уровня, один из входов которого подключен к делителю 14 и 15 источника 16 опорного напряжения, а дру-. гой - к первому дополнительному делителю 17 и 18, включенному между выводом 6 и дополнительной общей шиной, к которой подключены выпрямительные диоды 19-21, другими выводами соединенные с входами выпрямителя 3. Второй дополнительный делитель 22 и 23 дфоп подключен выходом к входу дополнитель- авив ного усилителя 24 обратной связи по напряжению, который через первый разделительный диод 25 и резистор 26 подключен к управляющему входу регулирующего элемента 4.30 3 149576Делитель 27 и 28 выходного напряжения включен между выходным выводом 6 и общей шиной 7. Делитель 29 и 30 источника 16 опорного напряжения под 5 ключен к одному из входов усилителя 31 обратной связи по напряжению, выход которого через второй разделитель. ный диод 32 и резистор 33 соединен с управляющим входом регулирующего эле мента 4. Делитель 34-36 источника 16 опорного напряжения подключен одним выходом к одному входу усилителя 37- 39 обратной связи по току, а выход третьего дополнительного делителя 40 15 и 41 через третий разделительный диод 42 соединен с вторым выходом делителя 34-36. Выход делителя 43 и 44 источника 16 опорного напряжения подключен к входу компаратора 45 ми нимального уровня, выход которого и;. выход компаратора 13 подключены к входам узла 46 индикации и сигнализации, который снабжен внешними цепями 47 и 48 для вывода информации. Чеьрез коммутатор 49 между выходным выводом регулирующего элемента 4 и дополнительной общей шиной включена подгрузка на резисторе 50,Работа источника питания происходит следующим образом.В составе системы резервированного питания после подачи питающего напряжения на первичные обмотки трансформатора 1 выпрямленное напряжение вторичных обмоток 2 стабилизируется " регулирующим элементом 4 в зависимости от сигналов усилителя 31 основной цепи обратной связи по напряжению,При чрезмерном уменьшении сопротивления нагрузки посредством воздействия цепи обратной связи по то. - ку (датчик 5 Фрка, усилитель 37) стабилизатор из режима стабилизации 45 напряжения переходит в режим стабилизации тока, а при дальнейшем уменьше-. нии сопротивления нагрузки переходит в режим значительного снижения тока через регулирующий элемент 4 под воздействием делителя 40 н 41 с диодом50 42 на вход усилителя 37. При этом выходное напряжение снижается и компаратор 45 минимального уровня напряжения выдает на устройства резервиро 55 вания через узел 46 сигнал с выхода 47 о занижении выходного напряжения, а световой сигнал с выхода 48 производит индикацию о неисправности. 8 4При завышении выходного напряжения компаратор 13 максимального уровня напряжения выдает сигнал на ключевой1 блок 12, который закрывает тиристоры 8-10, Одновременно через узел 46 проходят сигналы 47 и 48 для обеспечения резервирования и индикации об имевшем место завышении напряжения.Перевод источника питания от работы на индивидуальную нагрузку к параллельной работе на общую нагрузку не требует специальных средств, За- груженный в предепах нормы источник питания работает так же, как и на индивидуальную нагрузку., Но еслиток нагрузки доходит до номинального значения и начинает его превышать, вступает в работу цепь обратной связи по току (датчик 5 тока, усйлитель 37) и источник питания переходит в режим стабилизации тока нагрузки. При переходе от режима стабилизации напряжения к режиму стабилизации тока происходит изменение величины выходйого сопротивления от стремящегося к нулю до стремящегося к бесконечности, в связи с чем уровень его выходного напряжения снижается до уровня напряжения стабилизации второго, параллельно с ним работающего стабилизированного источника, наиболее близкого по . уровню вйходного напряжения к первому, Таким образом, первый стабилизированный источник, отдавая в общую нагрузку полный ток, отслеживает заданное напряжение на общей нагрузке. Переход. системы в режим стабилизации тока нагрузки одного из стабилизированных источников не отражается на пульсациях напряжения, заданных на общей нагрузке.После полнойзагрузки второго стабилизированного источника он также переходит в режим стабилизации тока, и тогда первые два отслеживают уровень напряжения того стабилизированного источника, веиичина выходного напряжения которого ближе всего к .первым двум. В стабилизированном источнике, имеющем собственное напряжение стабилизации (из-за настройки) несколько ниже установившегося на общей нагрузке, по логике параллелЪной работыстабилизаторов напряжения, усилитель 31 основной цепи обратной связи должен находиться в режиме отсечки. РеВ предложенном источнике питания обеспечивается работа всех видов защит (от завышения выходного напряжения, от перегрузки по току нагрузки, от короткого замыкания нагрузки) как при работе на индивидуальную нагрузку, так и при параллельной работе в системе резервированного электропитания на общую нагрузку, что овышает надежность. Наличие в источнике сигнализации об отклонении "собственноговыходного напряжения либо вышее, либо ниже допустимых уровней . позволяет немедленно обнаруживать неисправность и производить в системе электропитания любой вид резервирования. Вследствие того, что одновременно производится световая индикация неисправного источника, повышается надежность системы вторичного электропитания. 514957 гулирующий элемент 4 должен полностью закрыться и его собственное выходноеС напряжение должно стать равным нулю. Но дополнительная цепь, обратной свя 5 зи с усилителем 24 и делителем 22 и 23, который подсоединен к напряжению от дополнительных диодов 19-21, .переводит данный стабилизированный источник в режим стабилизации напряжения, выставленного при настройке (потенциометром 22) заведомо ниже минимально возможного на общей нагрузке но не ниже уровня срабатывания компаратора 45 минимального уровня напряже ния, Напряжение, к которому подключен делитель 22 и 23, отделено от напряжения на нагрузке дополнительными диодами 19-21,и потому предложенный источник стабилизирует собственный "незавиг 20 симый" уровень выходного напряжения и полностью готов перейти на уровень стабилизации на общей нагрузке, когда другие источники системы полностью нагружены. 25Поскольку предложенный стабилизи-, рованный источник остается в режиме стабилизации, автоматическая подгрузка 50 продолжает подгружать источник, облегчая режимы работы его элементов, уменьшая изменение тока через регулирующий элемент 4 при переходе в штатный режим стабилизации напряжения под нагрузкой и обеспечивая тем самым повышение стабильности35 напряжения на общей нагрузке.Если иэ-за неисправности источник выдает завышенное напряжение, то узел 11 отключает его по сигналу компаратора 13 максимального, уровня напряжения, делитель 17 и 18 которого подсоединен к собственному "независимому" напряжению дополнительного выпрямителя с диодами 19-21. Соответственно, через узел 46 выдается сигнал с 45 выхода 47 для резервирования и сигнал с выхода 48 индикации неисправности.При другом виде неисправности, когда собственное. "независимое" выходное напряжение стабилизированного источника становится ниже уровня срабатывания компаратора 45 минимального уровня напряжения, на узел 46 выдается напряжение, Формирующее с выходов 47 исигналы о неисправности. Сигнал с выхода 47 может быть использован для выполнения любого вида резервирования. Световая индикация с выхода 48 позволяет быстро отыскать и за68омскить неиспряВты; стзбилизлреРа ь:,источник оПри уменьшении сопротивления общей нагрузки до короткого замыкз;иякаждый из параллельно включенных и="точников самостоятельно переходит врежим стабилизации (ограничения) тока,.а затем, после снижения напряжения на общей нагрузке до определен.ной величины, каждый источник переходит в режим уменьшения тока через собственный регулирующий элемент под действием дополнительного делителя 40 и41 с диодом 42 на вход усилителя 37,Благодаря введенным средствам улучшается качество электропитания придинамической нагрузке, так как регулирующие элементы ненагруженных источников при параллельной работе непереходят в режим отсечки, и соответственно отсутствуют резкие изменениярежимов работы элементов схемы в момент наброса нагрузки,Одновременно появляется возможностьприменять автоматическую подгрузку,что дополнительно улучшаетдинамическую нестабильность, облегчает режимы работы элементов схемы и позволяет повысить КПД стабилизатора, таккак можно обойтись без постоянно подсоединенной подгрузки, Применениеавтоматической подгрузки особенно существенно для некоторых типов стаби.лизаторов, например с регулирующимэлементом н цепи первичной обмоткитрансФорматора.Составитель О.ОвсянникоРедактор В.Данко Техред И,Дидык,Корректо еск эворггвенно-иэдате кий комбинат "Патент" г.ужгород, ул. Гагарина,101 формула иэ обретенияСтабилизированный источник питания, содержащий трансформатор, управляемый мостовой выпрямитель с диодами 5 и тиристорами, подключенный входами к выходной обмотке трансформатора,.выходами - к,силовой и общей шинам, а управляющими эле:;тродами тиристоров - к выходам ключевого блока, под- О ключенного входом к выходу компаратора максимального уровня, один из входов которого подключен к источнику опорного напряжениястабилизатор напряжения с регулирующим элементом, 15 включенным в силовую шину, и с усилителями обратной связи по напряжению и по току, подключенными выходами к управляющему входу регулирующего элемента, а входами - к источнику опорного напряжения, к делителю выходного напряжения, включенному между выходным выводом и общей шиной, и к датчику тока, включенному в силовую шину, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 25 с целью повышения надежности и расширЕния функциональных воэможностей пу. тем обеспечения работы в резервирован-. ной системе электропитания,в него вве-: дены выпрямительные диоды, включен- . ЗО ные между входами выпрямителя и дополЗаказ 4265/45 Тираж 788 ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Иосква, Ж-Знительной общей шиной, дополнительныйусилитель обратной связи по напряжению, подключенный выходом к управляющему выводу регулирующего элемента,причем в его выходную цепь и в аналогичную цепь основного усилителя об ратной связи по напряжению включеныпервый и второй разделительные диоды,первый, второй и третий дополнительные делители напряжения, подключенные к выходному выводу, и первый ивторой - к дополнительной общей шине, а третий в ,к общей шине, компаратор минимального уровня, подключенный одним иэ входов к источнику опорного напряжения, а другим вместе саналогичным входом компаратора максимального уровня-к выходу первого дополнительного делителя, узел индикации и сигнализации, подключенныйвходами к выходам указанных компараторов, третий разделительный диод,через который выход третьего дополнительного делителя соединен с источником опорного напряжения и входнойцепью усилителя обратной связи по току, входы дополнительного усилителяподключены к источнику опорного напряжения и вьиоду второго дополнительного делителя,Подписное.бретениям и открытиям при ГКНТ Саушская наб., д. 4/5