Источник вторичного электропитания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (И) 05 Р 1/5 ИЯ-. тноро з Ма аГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащий регулируемыйимпульсный преобразователь напряжения, выходом соединенный через усилитель сигнала нестабильности выходного напряжения с первым-входом блока выбора режима, второй вход которого подключен через усилитель синала перегрузки тока к выходу датка тока импульсного преобразоватепричем выход блока выбора режимасоединен с сигнальным входом широимпульсного модулятора, вход синхнизации которого соединен с выходомзадающего генератора о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения надежностипри резервировании источников вторичного электропитания, в него введены компараторсостояния, блок запрета и схема ИЛИ,при этом выход усилителя сигналанестабильности выходного напряженияи выход усилителя сигнала перегруки тока подключены к входам компаратора состояния, выход которого соединен с управляющим входом бл запрета, сигнальный вход которог соединен с выходом задающего ген ратора, причем выход блока запре и выход широтно-импульсного моду тора через схему ИЛИ соединены с дом коммутации импульсного преоб зователя напряжения.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке систем вторичного электропитания, в частности в системах, в которых наращивание мощности 5 производится путем параллельного соединения источников вторичного электропитания (ИВЭП), при этом при выходе из строя одного из параллельно включенных ИВЭП он должен выда вать сигнал аварии, а исправные ИБЭП - обеспечивать бесперебойность электропитания аппаратуры.Известен стабилизирующий источ" цик вторичного электропитания, котс рый обеспечивает четкое выявление неисправного ИВЭП и отключение его при аварцйком повьштекии напряжения на выходе параллельно соединенных ИБЗП ",1, 20Однако в устройстве при параллельном соединении возникает ограничение (стопорировацие) мощности на выходе ИБЭП.Известно устройство, обеспечиваю щее ограничение выходной мощности ИБЭП 2 .Одцако при параллельном соединении подобных устройств ке исключена возможность перегрузки и отключения що отдельных ИБЭП, поскольку защита от перегрузки решается путем его отключекия.Известно устройство, обеспечивающее ограничение выходной мощностиИБЗП 31,Однако при параллельном соединении подобных устройств ке исключенавозможность перегрузки и отключенияотдельных ИВЭП, поскольку защита от 40перегрузки по току решается путемвыключения ИВЭП.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяисточник вторичного электропитания,содержащий регулируемый импульсныйпреобразователь напряжения, выходкоторого через усилитель сигнала нестабильности выходного напряжениясоединен с первым входом блока выбо Ора режима, второй вход которого соединен через усилитель сигнала перегрузки тока с выходом датчика токаимпульсного преобразователя напряжения, а выход блока выбора режима 55соединен с сигнальным входом широтноимпульсцого модулятора, вход синхронизации которого соединен с выходом задающего генератора, а выход подключен к входу коммутации импульсногопреобразователя напряжения.Блок выбора режима обеспечиваетработу ИВЭП либо в режиме стабилизации выходного напряжения, либов режиме стабилизации (ограничения)выходного тока, До тех пор, показначение выходного тока ИВЗП недостигает установленного предела,блок выбора режима обеспечивает регулирование выходного напряжения,Если же выходной ток достигает установленного предельного значения, блоквыбора режима обеспечивает переходИВЭП в режим ограничения (стабилизации) выходного тока,При уменьшенном сопротивлении нагрузки выходной ток остается постоянным, а выходное напряжение понижается. При коротком замыкании на выходеИВЭП величина выходного тока не изменяется, при этом длительность импульсов на выходе широтно-импульсногомодулятора стремится к нулю (31 .Однако при параллельном соединении таких ИВЭИ ток нагрузки не будетраспределен равномерно между ними изза разброса номинала выходного напряжения ИВЭП вследствие конечной точности установки. ИВЭП с большим значением выходного напряжения окажетсяв режиме ограничения выходного тока.ИВЗП, у которого выходное напряжениебыло установлено ниже номинальнойвеличины, может оказаться запертым,поскольку для него значение напряжения ца выходе параллельно соединенных ИВЭП чрезмерно велико. Исправный,но запертый ИБЗП, через который непрокачивается какая-либо мощность(заперты силовые транзисторы), практически невозможно отличить от неисправного ИВЭП. В результате надежность резервирования ИБЭП снижается.Цель изобретения - повышение надежности при резервировании,Поставленная цель достигается тем, что в источник вторичного электропи,тания, содержащий регулируемый импульсный преобразователь напряжения, выходом соединенный через усилитель сигнала нестабильности выходного напряжения с первым входом блока выбора режима, второй вход которого подключен через усилитель сигнала перегрузки тока к выходу датчика тока импульсного преобразователя, причем3 1 1176 выход блока выбора режима соединен с сигнальным входом широтно-импульсного модулятора, вход синхронизации которого соединен с выходом задающего генератора, введены компаратор состояния, блок запрета и схема ИЛИ, при этом выход усилителя сигнала нестабильности выходного напряжения и выход усилителя сигнала перегрузки тока подключены к входам компара О тора состояния, выход которого соедииен с управляющим входом блока запрета, сигнальный вход которого соединен с выходом задающего генератора, причем вьмод блока запрета 15 и выход широтно-импульсного модулятора через схему ИЛИ соединены с входом коммутации импульсного преобразователя напряжения.На чертеже приведена функциональ ная схема источника вторичного электропитания.Источник содержит регулируемый импульсный преобразователь 1 напряжения, выход которого через усили тель 2 сигнала нестабильности выходного напряжения соединен с первым входом блока 3 выбора режима, второй вход которого соединен через усилитель 4 сигнала перегрузки тока с вы- зо ходом датчика тока импульсного преобразователя напряжения, а выход блока выбора режима соединен с сигнальным входом широтно-импульсного модулятора 5, вход синхронизации которого соединен с выходом задающего генератора 6. При этом выход усилителя сигнала нестабильности выходного напряжения и выход усилителя сигнала перегрузки тока 4 подключены к входам компаратора 7 состояния, выход которого соединен с управляющим входом блока 8 запрета, сигнальный вход которого соединен с выходом задающего генератора. Вьмод блока запрета 45 и выход широтно-импульсного модулято" ра через схему ИЛИ 9 соединены с входом коммутации импульсного преобразователя 1 напряжения.ИВЭП работает следующим обРазом. Напряжение и ток на выходе импульсного преобразователя 1 напряжения анализируются соответственно усилителем 2 сигнала нестабильности выходного напряжения и усилителем 4 55 сигнала перегрузки тока,Если величина выходного тока преобразователя 1 меньше предельно допустимого значения, то блок выборарежима запирает выход усилителясигнала перегрузки тока 4 и подключает выход усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряженияк сигнальному управляющему входуширотно-импульсного модулятора 5.При этом широтно-импульсный модулятор 5 вырабатывает импульсы такойдлительности, которая необходима длястабилизации на заданном уровне выходного напряжения преобразователя 1.Управление преобразователем 1 производится широтно-модулированными импульсами через схему ИЛИ 9. Частотаследования импульсов широтно-импульсного модулятора 5 определяется частотой следования импульсов задающегогенератора 6, Передний фронт аиротномодулированных импульсов определяется передним фронтом импульсов задающего генератора 6, длительность которых выбирается существенно меньшепериода следования, В результатесравнения выходных сигналов усилителей 2 и 4 компаратор 7 состояния вырабатывает напряжение, отлирающееблок 8 запрета. Импульсы задающегогенератора 6 поступают на второй входсхемы ИЛИ 9 через отпертый блок 8запрета, Поскольку в режиме стабилизации напряжения длительность широтно-модулированных импульсов всегдабольше длительности импульсов задающего генератора 6, то последние перекрываются по длительности широтномодулированными импульсами и не влия"ют на их длительность,Если величина выходного тока преобразователя 1 достигает предельно допустимого значения, то блок 3 выбора режима запирает выход усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряжения и подключает выход усилителя 4 сигнала перегрузки тока к сигнальному управляющему входу широтно- импульсного модулятора 5. При дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки ИВЭП широтно-импульсный модулятор 5 вырабатывает импульсытакой длительности, которая необходима для ограничения (стабилизации) на предельно допустимом уровне вы" ходного тока преобразователя 1, При этом на выходе преобразователя 1 напряжение уменьшается, а величина тока сохраняется на предельно допустимом уровне. Компаратор 7 состоьцця г сряц"я:К( цые сигналы усиЛИТ5 ЕЙ" - г)1)ЕЯбг)ЫВ)агТ НЯгРЯ -жени( . з;цнракщР б. - .,; . В запрета,Б этом режиме ц; цг, . 01 зяляюяегогенератора б ц - .," ., гкт ця второйВХОД СХСГЮ ИЗИ 1 . ц . Г)0 ГЕ)ЕВЯЮТС 5 К ШЦРОТНО-МОДУЛИ Р( В.1)1. Ц ИМПУЛЬСЯМ,1 ри сукестэ цг. .)гмецьГееч сопртее)1 Я на Геузкц 1 БЭП вплоть до корогкр с зя.ыкя 1 ив д.)нте:Гьность ЦЕЕРОТНО ЧОДЦЦг)ОнаГЕК ИЦ 1 ЛЬСОВ стремится к и"лкг., г результате чего ток ня Выхо,.,(-: ц)Р 0)ря зоцятсля 1 О( ТЯР ."СЯ ЦЯ .)(ЕС Вг)( гРЛРЛЬЕ)0 ДОЕЕУС -тимой ел.)егы,Р Я (.: (. и ( Т Р . Г1 Я ) 1 Р Т ),П Р ГГ ГЕ М О Г ОИБЭП ц)ц ггярял;тгге" з оздиц(цицЕгСКЗЬГцХ :Е 1 С т)Г).НС.ЕНЧГ 5 ВЫХОДЦЦ М(1 НО) ТЕ;); Ц )ГРВРОВЯНЕГЯ И.)-зц разброса Нюх 1 ого еаеряЖЕНИЯ тК ЕГ Р;3 КГ О - г)г Ц) ДР Р)г гЕ". Равнсме; цо "Р:г ИНЭ ИБЭ , у К(1 ) Оро. О ВЫС т(ГГ)ЕЕОсвыходное цяцвяж)ццс 0.Нзалось цеСКО 5 Е)КО 1 ОЛЬГг )г Ег) ИХ НЯХОДИТСЯ Пол ГГОЕЕЦОй ЗЛЕЕ 5 ЗКОЕ В ОРЖИМЕ ОЕРЯЕЦГ (Ц(5 МКСИ. )10 ЛО 1 Ч( 71 ОГО тока, ИВАСИ у(о тор О" о лыс тявгеццо(- Вы:(ОДНОР И 1 ГЕЕН); ЕЕНЕ КЯ. ЯЛО(М) ЦРСКОЛЬКО ЦИЖ:гСМ ), 5 ОУГгх, 1)ДРТ ЦРЦЯ -руд(ее:1)г)г) ),; гг) зя цы " в ход") В СЛУЯ( 1 С Я,Ц;11 С) С).;С 5)Ц 15 г)ЕЦ СТВНТСЛЬ;С, г"-)Е-);г, ГЯРМ 01 р 8 ЕП ЦЯЦРв.:;ЕЛ)Е 1(1 ЦКХ(1; Ц,)СОЯ(Ц -ЦОз(ЕИЕ)Р "1- )11 ",г)"ГКр В(:гиКО, 1(ЗТ(")У.: .)Л:.С;.ГЯ(ЕЯ НЕСТЯбИЛЬ)гости г;ЫХО.цр р Яггрях(гцГЯэтого 1 БЭ 1 Ве .(еа 1 В;т сггцагг, 1 реКОт 000 М ДЕ Е Е;гц НОСЬ ГЕЕ)Г)ТЕ 0-":05 УЛГ -5 10 15 20 30 40 РОВЯЕГНЬ( ИМПУЛЬСОВ УМЕНЬШаЕтСЯ ДО НУля, Однако, на вход коммутации преобразователя 1 продолжают поступатьузкие импульсы от задающего генератора б через отпертый блок Я запретаи схему ИЛИ 9, При этом импульсныйересбразователь 1 отдает минимальнуюмощность В нагрузку, что однозначноиндицирует исправное состояние ИВЭП,Если преобразователь 1 не отдаетникакой мощности в нагрузку, то данный ИБЭП будет заперт по выходу,что однозначно индицирует неисправное состояние ИВЭП,Таким образом, при параллельномсоединении предлагаемых ИВЭП имеетсяОгЦОЗНЯЧНЯЯ ИНфОРМаЦИЯ О СОСТОЯНИИкаждого ИВЗП, что позволяет производить оперативный контроль состояниярезервцых ИВЭП и оперативную заменуих в случае неисправности при обеспечении безобрывности электропитания,В случае короткого замыкания нагрузки ця выходе каждого ИБЭП имеет место ограниченная величина тока, поскольку широтно-модулированные импульсы уменьшаются до нуля, а импульсы задающего генератора б це по"ступают ца вход схемь ИЛИ 9.Техико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в существенном повышениинадежности электропитания аппаратурыпри параллельном соединении ИБЭП,которое обеспечивает бесперебойноеэлектропитание аппаратуры в течениенеограниченного времени эа счетвозможносте оперативного обнаружениянеисправного ИВЭП и его замены без.выключения исправных ИВЭП,1117612Составитель И.НикитинРедактор Е.Лушникова Техред М,Тепер Корректор В,БутягаЗаказ 7219/32 Тираж 841 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4