Многоканальная система электропитания

(57) Изобретенитехнике и предннагрузок, треблы напряжений призменения их торасширение облаобеспечения гальвыходов каналовравляемого исто НАЯ СИС ЛЕКТР лектротанияноминаазонеетения " яз уп ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ 1(56) Авторское свидетельство СССРР 551629кл. С 05 Р 1/46, 1977.Авторское свидетельство СССРЯф 1309010 кл С,05 Р 1/56 1987РЕТЕНИЯ относится кзначено для пиующих различныеи широком диаов. Цель изобти примененияванической растабилизацииника напряжения16 ременного тока, Устройство содержит управляемый источник 1 напряжения переменного тока, силовой трансформатор 2, И вторичных обмоток которого подключены к входам Б каналов стабилизации на линейных стабилизаторах 4. Управляющий вход источника 1 соединен с выходом блока 5 управления. В схему введены импульсный траисфор 9905матор 7 с Н вторичными обмотками 9, соединенными через ограничительные диоды 6 со стабилизаторами 4, управляемый ключ 10, генератор 11 импульсов, вспомогательный источник 12 питания и конденсатор 14. Это позволяет гальванически развязать каналы от источника 1. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питаниянагрузок, требующих различные номиналы йапряжений при широком диапазоне изменения их токовЦель изобретения - расширение области применения путем обеспечениягальванической развязки выходов каналов стабилизации от управляемогоисточника напряжения переменного тока. 25На Фиг.1 представлена функциональная схема многоканальной сисгемыэлектропитания; на фиг.2 - временныедиаграммы, поясняющие ее работу,Система содержит управляемый ис. точник 1 напряжения переменного тока, выход которого подключен к нервичной обмотке силового трансФорма%ттора 2 с Б вторичными обмотками, цканалов стабилизации, каждый из ко35торых состоит иэ выпрямителя 3 сфильтроми линейного стабилизатора4 напряжения постоянного тока, блок5 управления с усилителем постоянно 40го тока, Б ограничительных диодов 6,иютульсный трансформатор 7 с первичной обмоткой 8 и Б вторичными обмотками 9, управляемый ключ 10, управля-ющим входом соединенный с выходомгенератора 11 импульсов, вспомогательный источник 12 питания, выпрямитель-:ный диод 13 и конденсатор 14.На временных диаграммах фиг.2 приняты следующие обозначения:Ц 2 - падение напряжения на регулиру 50ющем транзисторе линейного стабилизатора 4 первого канала;0 - падение напряжения на регулируфиющем транзисторе линеиного ста- .билизатора 4 второго канала,5501 - падение напряжения на регулиру-.ющем транзисторе линейного ста-.билизатора о Б-го какала; П - напряжение на конденсаторе 14; Пр 0 - форма напряжения на всехй+(0+1) обмотках трансформатора 7 (одна первичная и .И вторичных);С - моменты времени включенияи выключения импульсов; + и1- интервалы времени, в течение которых ключ 10 замкнут,Система работает следующим образом.Переменное напряжение с выхода управляемого источника 1 через трансформатор 2 поступает на входы выпря-. мителей 3 с фильтрами, где оно вы-. прямляется, затем полученное постоянное напряжение поступает.на входы линейных стабилизаторов 4, на выходах которых формируются необходимые выход;ф: ные напряжения.Генератор 11 импульсов формирует импульсы, замыкающие ключ 10 в промежутках времени 1 и Й(Фиг.2). При этом на первичйую обмотку 8 импульсного трансформатора 7 через ключ 10 от источника 12 прикладывается напряжение полярностью, закрывающее все диоды 6 и 13.Ток от источника 12 через первичную обмотку 8 запасает в индуктивности трансформатора 7 некоторую энергию, которая в момент размыкания ключа (время С и С 4.) высвобождается в виде импульсов ЗДС обратного хода. При разомкнутых обмотках импульсного трансформатора 7 амплитуда импульса ЭДС обратного хода может достичь зна чительной величины, но так как вторичные обмотки 9 подключены между ,входами и выходами линейных стабилизаторов 4 через ограничительные диоды 6, то при достижении амплитуды импульса обратного хода величины падения.напряжения на регулирующем транзисторе линейного стабилизатора, име5 1 б 2990ющего.в данный момент времени наименьшее падение напряженияО, 3 Л 11,например первого М ,фпервый диод б открывается и ограничивает амплитуду импульса величиной5Щ+ П, где Б -прямое падение на-.пряжения на диоде б. Поэтому напряжение на всех обмотках так как онииндуктивно взаимосвязаны, имеет форму изображенную .на фиг,2 (Уу, -у ц ).Импульсы ЭДС обратного хода, возникающие также и на первичной обмотке8 импульсного трансформатора 7, будут открывать диод 13 и заряжать конденсатор 14, напряжение на которомбуДет иметь форму Ц фиг.2), Этонапряжение приблизительно равно ЬуУемкость конденсатора 14 можно подобрать таким образом, чтобы пульсации напряжения на нем имели минималь.но допустимое значение,Таким образом, оказывается, чтонапряжение на конденсаторе 14 равно(при одинакбвых числах витков первичной и вторичных обмоток трансформаторч 8) падению напряжения Б=ф 5на регулирующем транзисторе того линейного стабилизатора, который в данный момент времени имеет максимальную 30нагрузку, т.е. на конденсаторе 14выделяется минимальное напряжениеБ. Напряжение конденсатора 14поступает на вход блока 5 управления с усилителем постоянного тока, 35здесь оно сравнивается с уставкой,вырабатывается сигнал рассогласования, который усиливается и управляетвыходным напряжением источника 1 таким образом, что на входе линейного 4 Остабилизатора 4 наиболее загруженного канала поддерживается напряжениебольше выходного на минимально допустимую величину Бэ. , для нормальной работы линейного стабилизатора4, в данном случае первого канала. о 1Если через некоторое время окажется.наиболее загруженным второй канал,то схема будет поддерживать минималь-,но необходимое напряжение УУ= П ьщн уже дпя второго канала.Ввиду того, что в любой моментвремени на вход линейных стабилизаторов поступает минимально допустимое для нормальной работы линейных .стабилизаторов напряжение, данноетехническое решение обеспечивает мак.симальное значение КПД, за свойствоприсуще известной системе. Однако опи-.,5 6сываемая система обеспечивает галь ваническую развязку между ка.алами, обеспечивает развязку выходов от источника 1, Источник 12 и генератор 11 могут использоваться в узлах управ ления стабилизаторов 4 и управляемого источника 1. Таким образом, предложенное изобретение позволяет существенно упростить принципиальную схему системы, уменыпить количество комплектующих изделий, следовательно, повысить надежность.Ввиду того, что как на входе линейных стабилизаторов 4., так и на выходе подключаются конденсаторы, влияние импульсов тока через регулирующий транзистор на работу стабилизаторов назначительно, значение тока можно принять около 1 мА, что для достаточно мощных стабилизаторов практически незаметно, кроме того, импульсы тока присутствуют только на том стабилизаторе, который имеет максимум тока нагрузки, что еще более маскирует импульсы ЭДС обратного хода.В том случае, если в многоканальном стабилизаторе используются линейные стабилизаторы 4, допускающие разную величину, вторичные обмотки снаб-жаются соответствуюцрм числом витков, пропорциональным Цз д ь, что обеспечивает нормальную работу всех линейных стабилизаторов с максимальным КПД,Формула из обретения Иногоканальная система электропитания, содержащая управляемьп источник напряжения переменного тока, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления с усилителем постоянного тока, а выход - с первичной обмоткой силового трансформатора с М вторичными обмотками, Ы каналов стабилизации, кажный из которых состоит из последовательно соединенных выпрямителя с Фильтром и линейного стабилизатора напряжения постоянного тока, причем вход выпрямителя с фильтром подключен к соответствующей вторичной обмотке силового трансформатора, а выход вьптрямителя соединен с выводами для подключения соответствующей нагрузки, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью расширения области применения путем обес1629905 8печения гальванической развязки вы- управляемый ключ, началом обмотки, а ходов каналов стабилизации от управля- к входу блока управления с усилитеемого источйика напряжения переменно" лем постоянного тока и к конденсатого тока, в него введены импульсный Ру через выпрямительный диод, гене- трансформатор с одной первичной и Ратор импульсов подключен к управляю- Я вторичными обмотками, управляемый щему входу Управляемого ключа, а вто-. ключ, вспомогательный источник ш- Ричные обмотки импульсного трансфор-:, тания, генератор импульсов, конден- матора началом подключены через со" сатор, выпрямительный диод и М ог ответствующий ограничительный диод раничительных диодов при этом пер- к входуе а концом - непосредственно вичная обмотка подключена к вспомо- к выходу линейного стабилизаторе со-., гательному источнику питания через .- ответствующего канала стабилизации. 5 Составитель С.СиткоТехред Л.Олийнык Корректо.Заказ 43ВНИИПИ Гос Тираж 4 Подписное и открытиям приаб., д. 4/5 ственного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж, Раушская