Способ управления многоячейковой системой электропитания Советский патент 1987 года по МПК G05F1/46 

вают ток заряда конденсаторов во избежание выхода из строя диодов выпрямителя, перегорания предохранителей и т,д. Для того, чтобы при указанном ограничении не снижался ток заряда отбором тока ячейками 2.1-2.П, последние на время пуска системы выклю чаются путем разрыва цепи обратной связи и переключения ее на вспомога1

Изобретение относится к электротехнике предназначено для использования при реализации вторичного электропитания на основе вентильных преобразователей и является усовершенствованием способа по авт. св. № 864465.

Целью изобретения является повьщ1е- ние надежности управления за счет обеспечения четкого перехода системы из пускового режима в установившийся при наличии в ее входных цепях конденсаторных фильтро в.

На фиг.1 представлена общая функциональная схема многоячейковой системы электропитания., управляемой по предпагаемому 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 и состоящие из регулирующих элементов 4. 1-4..П и пороговых переключающих блоков 5.1-5.П, усилитель 6 сигнала отрицательной обратной связи и резистивньй делитель 7 выходного на- . Позицией 8 на схеме обозначена совокупность функциональных узлов, составляющая собственно систему электропитания без дополнительных средств по обеспечению ее надежного пуска. В систему введен блок 9 сравнения и переключатель 10, Вьшоды 11 и 12 системы относятся соответственн к потенциальному полюсу источника 1 питания и месту подключения общей отрицательной обратной связи.. Питающие входы параллельно включенных ячеек

32285

тельное запирающее напряжение. Это обеспечивает надежный выход системы на установившийся режим. При достижении входным питающим напряжением .эталонного уровня ячейки 2.1-2.П включаются. Эталонньй уровень может корректироваться в зависимости от величины входного питающего напряжения. 1 з.п., 2 ил.

2.1-2.п (регулирующих элементов 4.1- 4.п) подключены к выходу источника 1 питания, а их выходы - к выводам для подключения нагрузки 3 к входу делителя 7 выходного напряжения. Входы отрицательной обратной связи ячеек 2.1-2.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 источника вспомогательного запирающего напряжеНИН Ugy (не показан). Один из входов усилителя 6 подключен к выходу делителя 7 выходного напряжения, а другой вход - к выходу источника установочного (опорного) напряжения

( показан). Один из входов блока 9 сравнения соединен с выходом источника 1 питания, другой вход - с выходом источника эталонного уровня Ug (не показан), а выход - с управляющим входом переключателя 10. Б ячейках 2.1-2.П коммутирующие входы регулирующих элементов 4.1-4.П подключены к выходам пороговых переключающих блоков 5.1-5.П,

I.

Модифицированная схема системы

электропитания (фиг.2) дополнительно содержит вьтрямитель 13, зарядный, резистор 14, фильтрующий конденсатор 15 и резистивньй делитель 16 напряжения. Входы источника 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 вьпсод, являющийся выходом

эталонного уровня Ug - к соответствующему входу блока 9 сравнения. t .

Способ 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 ёмкостную 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 про-- цесса 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 которьй подан потенциал ым Р этом через общий вьгаод переключателя 10 потенциал поступает на аналоговые входы всех ячеек 2.1-2.П системы. Отрицательная обратная связь при этом разрывается. Так как потенциал выкл достаточен для выключения всех ячеек 2.1-2.П (например, он по модулю меньше самого низкого порога пороговых переключающих блоков 5.-5.п), все ячейки 2.1-2.п системы электропитания выключены. Поэтому ограниченный ток заряда конденсаторов-накопителей не отбирается работающими ячейками системы. После достижения напряжением на полюсах источника 1 питания эталонного уровня U, блок 9 сравнения формирует сигнал переключения переключателя 10. При этом замыкается

2285

цепь отрицательной обратной связи и далее система электропитания функцио--;, нирует обычным образом.

При подведении к ячейке 2.J напряжения отрицательной обратной связи.

большего по модулю первого порогового уровня и

порогового переклю30

10

20

25

чающего блока 5.J, последний формирует сигнал отпирания (включения)

ячейки .j. Так как выходные токи ячеек 2.1-2.п пропорциональны величине напряжения обратной связи,, выхо системы электропитания на установив- 15 шийся режим происходит при работе всех ячеек 2,1-2.п с максимальными выходными токами. В установившемся режиме изменение тока нагрузки вызывает пропорциональное изменение уров ня напряжения отрицательной обратной связи. Если ток нагрузки снижается до такой степени, что соответствующий этому значению тока уровень напряжения отрицательной обратной связи становится по модулю ниже второго

/л

порогового уровня и j порогового переключающего блока 5.J ячейки 2.j, то блок 5.J вырабатывает сигнал запирания (выключения) данной ячейки и та запирается (выключается).-При это про.исходит перераспределение токов оставшихся ячеек, причем уровень напряжения , отрицательной обратной связи повышается так, что обеспечивается неизменное значение суммарного тока нагрузки. Таким образом, при отключении какой-либо ячейки 2.J оставшиеся ячейки продолжают работать при больших уровнях токов в энергетических режимах, приближающихся к номинальным,

При увеличении тока нагрузки происходит подключение ранее выключенных ячеек, когда напряжение отрица45 тельной обратной связи становится по модулю больше их первых пороговых уровней., Чтобы происходящее при этом понижение напряжения отрицательной обратной связи не вызьшало повторно50 го отключения какой-либо ячейки 2.J, необходимо при выборе порогов порогового переключающего блока 5.J обес35

40

печивать условие

UV . Наличие гистерезиса при включении и выключе- g g НИИ ячеек позволяет получить устойчивый работы системы электропитания .

В модификации системы электропита- ния (фиг.2) при изменении напряжения

питающей сети пропорционально изменяется уровень напряжения на конденсаторе 15 и, следовательно, эталонный уровень и. Это позволяет подавать команду на включение ячеек 2.1-2.П при полном заряде их конденсаторов- накопителей до имеющегося в момент включения уровня напряжения питающей

се, ,ньшать бросок пускового то- Q выходному напряжению системы, и заме- ка. В остальном данная система управ- ны его вспомогательным запирающим напряжением, а при возрастании питающего напряясения до эталонного уровня ячейки вновь включают подавая на 15 цепь отрицательной обратной связи сигнальное напряжение.

2. Способ по п. I, отличаюляется аналогично описанной,

1

Форм у ул а изобретения

1, Способ управления многоячейковой системой электропитания по авт. св. № 864465, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения надежности управления за-счет обеспече- 20 тающему напряжению.

щ и и с я тем, что эталонный уровень корректируют пропорционально пиНИН четкого перехода системы из пускового режима в установившийся при наличии в ее входных цепях конденса- торных фильтров, в момент подведения к системе питающего напряжения выключают все ячейки путем снятия с цепи отрицательной обратной связи сигналь- ,ного напряжения, пропорционального

тающему напряжению.

щ и и с я тем, что эталонный уровень корректируют пропорционально пи

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель, изобретения - повьшенйе надежности управления многоячейковой системой электропитания за счет обеспечения четкого перехода системы из пускового режима в установившийся при наличии в ее входных цепях конденсаторных фильтров-накопителей. -При пуске системы ,ограничи00 00 ю to 00 ел

Г

Увыкл.

Составитель Л.Морозов Редактор И.Николайчук Техред Л.Сердюкова

3831/43

Тираж 863Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

q3u.2

Корректор Е.Рошко