Стабилизированная система вторичного электроснабжения Советский патент 1983 года по МПК H02J1/10 G05F1/56 

ел

о со

01

го

.Изобретение относится,к электротехнике и предназначено для использования при реализации параллельной работы истояников питания с различной нагрузочной способностью.

Известна стабилизироваййая. сйстемй вторичного электррспабжейня, содержащая параллельно соединенные осйовйой и дополнительные источники питайия, в силовые цепи которых включейы трайзисторйые фильтры с управляющими входами, подклюг ченйыми к выходу вспомогательйого сглажйвающего блока, включеййого в базовую цепь транзисторного фильтра одного из источников |1.

Недостатки известной системы с выраайиванием токов от отдельйЫх источйиков питания определяются необходимостью идентичного выполнения последних и, как следствие, 311ачительйым избытком по йагрузочПой сгтособйости и по весогабарнтйым показателям.

НаибЬлее близким техническим решейием. к изобретению является стабилизироваййая система вторичного электросйабжейия, содержащая основйой источйик питания с регулирующим элементом, выполйеййым в частном случае йа составном транзисторе последовательного тииа, резистивйым датчином тока, включенным в одйу из выходных силовых ший, подсоедийеййую к общему выводу нагрузки, усилителем сигнала рассогласования, входы которого подключены к цепи нагрузки и выходу блока опорйого Напряжения, а выход - к управляющему входу р1ггулирующего элемента, и, по крайней мере, один, включенный параллельноосйовному, дополнительный источйик питайия с регулирующим элемейтом, выполйейиым в частном случае также йа составном транзисторе послеДовательйого типа, резистивным, в частности пороговым, датчиком тока, включеййым в одйу из выходйых силовых шин, подсоедийеййую к общему выводу Нагрузки, усилителем сигнала рассогласования, одий из входов которого подключей к выходу датчика тока основного источника, другой вход - к выходу собствеййого датчика тока, а выход - к управляющему входу регулирующего элемента 2).

В указай1й6 5 системе ДойолЙит льйЫёис /точйики питайия выступают в роли токе добавочйых, если величийа тока нагрузки превышает допустимую для осйовйого источника. Тем йе мейее пагрузочйая способ-. йосТь системы вйовь оказывается существеййо завыщеййой, поскольку в даййом случае коэффициент передачи регулирующего воздействия от х)ргайа управлейия осйовйого источйика к органам управлейия дополйительных ИСТОЧЙИКОВ при использовайии включейиях и взаимосвязях датчиков тока располагается йа йевысоко уровйе.

Целью изобретения является обеспечейие оптимальных весогабаритных показателей подобйой системы.

Поставлеййая цель достигается тем, что

в стабилизированной системе вторичйого электроснабжения, содержащей основной ИСТОЧЙИК питайия с составиым трайзистррйым регулирующим элементом последовательйого типа, датчиком тока, усилителем сигнала рассогЛасовайия, входы которого подключены к цепи нагрузки и выходу блока опорного напряжения, а выход - к управляющему входу регулирующего элемейта, и, по краййей мере, один, включенный параллельно осйовйому, дополйительйый ИСТОЧЙИК питайия с составным транзистор йым регулирующим элементом последовательного типа, пороговым блоком и усилителем сигйала рассогласования, одий из входов которого подключен к выходу датчика тока, а выход - к управляющему входу

0 регулирующего элемента, в коллекторйую цепь согласующего транзистора каждого из регулирующих элементов введен токоограйичивающий трайзисторйый каскад с балластйым резистором, включенным параллельно согласующему транзистору, а датчик тока ОСЙОВЙОГО источйика питания выполйей в виде транзисторного усилительногокаскада, включеййого между входными питающими шинами, причем управляющий вход последнего соединен с выводами балластного резистора осйовйого источника, управляющие входы токоограничивающих каскадов подключейы к пррмем уточным выходам соответствующих усилителей сигнала рассогласовайия, другие входы усилителей сигнала рассогласовайия дополйительных исто шиков через соответствующие пороговые блоки соедийеныс выводами на грузки.

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы соответствеййо ОСЙОВЙОГО и дополйительйого источйиков питанкя предложенной стабилизированной системы вторичного электроснабжения.

Осйовйой источник 1 (фиг. 1) питайия включает регулирующий элемент 2 на силовом транзисторе 3, согласующем трайзисторе 4 и резисторе 5, датчик б тока йа

трайзисторе 7 и резисторах 8 и 9, усилитель 10 сигнала рассогласовайия йа транзисторах П -13, резисторах 14-16 и диоде 17, блок 18 опорного напряжения йа стабилитронах 19 и 20 и резисторе 21, токо ограничивающий каскад 22 йа трайзисто№ 23 и резисторе 24, балластный резистор 25, пусковой резистор 26. Входы усилителя 10 сигйала рассогласования (базовые цепи транзисторов II и 2) подключены через пусковой резистор 26 к нагрузке 27

5 с фильтрующим кондейсатором 28 и непосредственно - к выходу блока 18 опорного напряжения (к точке соедийейия стабилитрона 19 и резистора 21), а выход (КоллекторЯаяцепь. транзистора 12) - к управляющему входу регулирующего элемента 2 (к базовой цепи транзистора 4). Коллекторы транзистора 4 регулирующего элемента 2 и транзистора 23 токоограничивающего каскада 22 соединены между собой. К точке их соединения параллельно транзистору 4 подключен балластный резистор 25. Управляющий вход датчика 6 тока (базовая цепь транзистора 7) соединен с выводами балластного резистора 25. Управляющий вход токоограничивающего каскада 22 (базовая цепь транзистора 23) подключён к промежуточному выходу усилителя 10 сигнала рассогласования (к эмиттеряой цепи транзистора 13).

Дополнительный источник 29 (фиг. 2) питания включает регулирующий элемент 30 на силовом транзисторе 31, согласующем транзисторе 32 и резисторе 33, усилитель 34 сигнала рассогласования На транзисторах 35-37 и резисторах 38-40, пороговьШ блок 41 на стабилитроне 42 и резисторах 43-45, токоограйичивающий каскад 46 на транзисторе 47 и резисторе 48, балластйый резистор, 49. Входы усилителя 34 сигНала рассогласования (базовые цепи транзисторов 35 и 36) подключены к выходу датчика 6 тока (коллекторной Цепи транзистора 7) осйовного источника I и через пороговый блок 41 - к Нагрузке 27, а выход (коллекторная цепь транзистора 36) - к управляющему входу регулирующего элемента 30 (к базовой цепи транзистора 32). Коллекторы транзистора 32 регулирующего элемента 30 и транзистора 47 токоограничивающего каскада 46 соединены между собой. К точке их соединения параллельно транзистору 32 подключен балластйый резистор 49. Управляющий вход токоограничивающего каскада 46 (базовая цепь транзистора 47) подключен к промежуточному выходу усилителя 34 сигнала рассрглйсования (к эмиттерйой цепи трайзистора 37).

Работа системы происходит следующим образом.

При подаче первичных напряжений йа основной 1 и дополнительный 29 источники питания и малой загруженности системы (потребляется 5-10% от Номинального тока системы) на нагрузке 27 появляется йапряжение, равное опорному в блоке 18. При этом ток от токоограничивающего каскада 22 разветвляется в коллекторную цепь ранзистора 4 и в балластный резистор 25. Падение напряжения на резисторе 25 обес-: печивает протекайие, тока через трайзйсор.7 датчика 6 тока,-которыи, в свою очеедь, создает йа резисторе 9 Напряжение Ua оступающее на один из входов ycH.iHTei

ля 34 сигнала рассогласования. На другит входе последнего постоянно имеется пороговое напряжение Unop, определяемое ре ; зисторами 43 и .44 п2 оговогр блока 41 Регулировка системы выполняется таким образом, что при малой ее загруженности AJi/ /Ui/, т.е. транзистор 35 открыт, а транзистор 36. наоборот, закрыт (находится в режиме отсечки). В этих условиях трап-,. I зисторы 31 и 32 регулирующего элемента 3d 10 оказываются закрытыми и ток, задаваемый . токоограничивающим каскадом 46, полностью ответвляется в цепь балластного резистора 49. Электроснабжение нагрузки 27 обеспечивается, следовательно, только основным источником 1 питания.

15

При увеличении загруженности системы TOR, задаваемый токоограничивающим каскадом 22, перераспределяется таким образом, что в коллекторную цепь траязисто20 ра 4 ответвляется- больший ток, а в цепь балластного резистора 25 - меньщий. Па дейие напряжения На резисторе 25 уменьщается, соответствейно падает ток в коллекторной цепи транзистора 7 датчика 6 I тока и напряжение Ua на резисторе 9. 25 С увеличением потребляемого нагрузкой 27 тока до 40-:50 /с йоминальйого тока системы достигается примерное равейство /Ua/л;/ОПОР/и транзисторы 35 и 36 усилителя 34 сигнала рассогласования и начийают работать в активном режиме. При Э1ом транзисторы 31 и 32 регулирующего элемент та 30 также переходят в активный режим и часть тока, задаваемого токоограничивающим каскадом 46, ответвляется в ко.лекторную цепь транзистора 32. Электррсйаб,. жение нагрузки 27 обеспечивается, с.; едовательйо, как основным 1, так и дополнительным 29 источниками питания.

При максимальной загружёййостк сйстемы основной 1 и дополнительный 29 ис-.

jjQ точйики питания отдают свои номинальные токи, устайовленйые при регулировке их токоограничивающих каскадов 22 и 46. В этом . случае токи, задаваемые указанными каскадами, полностью ответвляются в коллек- ; торные цепи трайзйсторрв 4 и 32. Зная ;

5 максимальный ток, потребляемый йагрузкой 27, можйо выбрать оптимальные с точки зрения весргабаритных показателей основной 1 и дополнительный 29 источники питания. В пррцессе подобйой оптимизации немаловажйую роль играет првышеййое в данной системе зйачейие коэффициейта пе-, редачи регулирующего воздействия от-орга-на управления основного источника 1 к органу управления дополнительного источйика 29.

СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕ, НИЯ, содержащая осйовйой источник пита-1 йия с составным транзисторным регулйрую;щим .элементом последовательного тийа, ; датчиком тока, усилителем сигйала рассог- j ласования, входы которого подключены к I цепи нагрузки и выходу блока опорного йа; пряжения, а выход - к управляющему вхо- ;| ду регулирующего элемента, и, по крайяей i /мере, один, включенный параллельно основ-. и6му, дополнительный источник питаний с :, составным транзисторным регулирующим ; элементом последовательного типа пороговым блоком и усилителем сигнала рассог- ,. ласования, одни из в содов которого подключен к выходу датчика тока а выход к управляющему входу регулирующего элемента, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения оптимальных весогабаритнЫх показателей, в коллекторную цепь согласующего транзистора каждого из регулирующих эле; ментов введен токоограничивающий транзисторный каскад с балластным резистором, включенным параллельно согласующему транзистору, а датчик тока основного источника питания выполнен в виде транзистор: ного усилительного каскада, включенного : между входными питающими щинами, при1 чем управляющий вход последнего соеди ней с выводами балластного резистора ос: ноаного источника, управляющие входы то коограничивающих каскадов подключены (У) ; к промежуточным выходам соответствую; щих усилителей сигнала рассогласования, с другие входы усилителей сигнала рассогласования дополнительных источников через соответствующие пороговые блоки соединены с выводами нагрузки.