Способ регулирования напряжения группы импульсных регуляторов Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

00 О5

-vi

00

Изобретение относится к-электротехнике, в частности к преобразова- :тельиой технике, и может быть исполь- эовагю для импульсного регулирования с напряжения группы потребителей с различным потреблением тока.

Целью изобретения является увеличение результирующего коэффициента мощности. .to

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реали зующего предлагае- мьй способ; на фиг. 2 - временные ди- граммы токов нагрузок четырех оди- иочных регуляторов} на фиг. 3 - вре- 15 менные диаграммы реальных и эквивалентных токов четырех регуляторовj ;на фиг. 4 - временные диаграммы токов отдельных регуляторов и общего Потребляемого регуляторами тока.20

i Блок-схема импульсного регулирования напряжения группы потр.ебителей С различным потреблением тока содер- WT группу регуляторов 1, каждьм из Которых со своей последовательно соединенной нагрузкой 2 подключен к выходу источника 3 питания, и общую систему 4 управления, выходы которой соединены с входами регуляторов 1.

Сущность предлагаемого способа30

состоит Б том, что согласно способу регулирования напряжения группы регуляторов, калсдый со своей нагрузкой и общей системой управления, путем изменения длительностей включенного 35 состояния нагрузки к источнику пита- ция при постоянном периоде регулирования и совмещении начала включенного состояния каждого последующего регуля тора с моментом выключения предьщуще-40 При этом для токов, составляющих за25

Последовательность включения регуляторов к источнику 3 питания при управлении по предлагаемому способу определяется с учетом того, что объединение регуляторов 1 в группу и их регулирование с использованием общего блока 4 управления должны обеспечивать такие же их вь1ходные параметры как и в случае независимого регулирования.

Распределение токов нагрузок в порядке убывания их значений позволяет определить количество последовательностей Р, длительность которых формируется путем введения в последовательность эквивалентных фиктивных нагрузок, образуемых одновременным включением двутс регуляторов, равной периоду регулирования, исходя из суммарного времени включенного состояния всех регуляторов, т.е. m In

где Р - принимается ближайшее целое

ЧИСЛО;

длительность включенного сос тояния i-ro регулятора; общее количество регулято-- ров, объединенных в группу} коэффициент заполнения для i-ro регулятора. Количество реальных токов нагрузt

m J;

тельности, находится из условий

f.3,in

При этом для токов, составляющих за

Последовательность включения регуляторов к источнику 3 питания при управлении по предлагаемому способу определяется с учетом того, что объединение регуляторов 1 в группу и их регулирование с использованием общего блока 4 управления должны обеспечивать такие же их вь1ходные параметры как и в случае независимого регулирования.

Распределение токов нагрузок в порядке убывания их значений позволяет определить количество последовательностей Р, длительность которых формируется путем введения в последовательность эквивалентных фиктивных нагрузок, образуемых одновременным включением двутс регуляторов, равной периоду регулирования, исходя из суммарного времени включенного состояния всех регуляторов, т.е. m In

где Р - принимается ближайшее целоеЧИСЛО;

длительность включенного состояния i-ro регулятора; общее количество регулято-- , ров, объединенных в группу} коэффициент заполнения для i-ro регулятора. Количество реальных токов нагрузt

m J;

При этом для токов, составляющих

тельности, находится из условий

f.3,in

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является увеличение результирующего коэффициента мощности. Импульсные регуляторы располагают в порядке убывания потребляемых токов. Токи регуляторов разбиваются на последовательности так, что полная сумма коэффициентов заполнения импульсов тока последовательности больше единицы, -а сумма коэффициентов заполнения импульсов тока последовательности без последнего члена меньше единицы. Два последних импульса тока каждой последовательности заменяют тремя эквивалентными импульсами таким образом, что существует интервал одновременного включенного состояния двух регуля- торов. Полученные реальные и эквивалентные группы импульсов токов регуляторов разбивают на две равные по потребляемому току группы. Включение регуляторов в первой группе производят в порядке возр астания амплитуды тока, а затем Осуществляют включение регуляторов второй группы в порядке уменьшения амплитуд токов. 4 ил. S О)

го, разделен1шх на две одинаковые по потребляемым токам группы, сначала подключаются к источнику питания нагрузки одной группы, например, в порядке возрастания потребляемых токов, 5 длительности периода регулирования

а затем - нагрузки другой группы, но в порядке убывания потребляемьгх токо сначала токи нагрузок располагают в порядке убывания,затем объединяют в последовательности, равные периоду регулирования, длительность которых формируют путем введения эквивалентных фиктивных нагрузок, каждая со своим регулятором, а разделение на две одинаковые по потребляемым токам группы и подключение их в порядке, например, возрастания или убьшания происходит с учетом реальных и эквивалентных фиктивньк нагрузок.

вершающую последовательность, выполняется только первое из условий.

Длительность последовательностей, кроме завершающей, формируется равной

путем введения в них вместо двух заключающих последовательность реальных токов нагрузок трех эквивалентных фиктивных нагрузок со своими регуляторами. Параметры, характеризующие работу эквивалентных фиктивных регуляторов, определяется следующим образом: .

эк,

1

vi-1

эк J

l:h-i

экз 1.:

Уэк, 1 Г Гп-, З-эк,,- - 5 - i;, Гп

где ij, X3,ij 53Ki

ЭК,

If -у « т„ величины токов

S3V. ,,

и коэффициенты заполнения эквивалентных фиктивных нагрузок соответственно.

Длительность завершающей последовательности формируется равной периоду регулирования за счет введения эквивалентного фиктивного тока нагруз ки с амплитудой, равной нулю, и коэффициентом запсшнения, дополняющим суммарное относительное время включенного состояния всех реальных регуляторов, входящих в завершающую по- ; следовательность, до единицы. Величина напряжения как и на реальных, так и на эквивалентных фиктивных нагрузках регулируется с помощью реальных и эквивалентных фиктивных регуляторов соответственно изменением длительности подключенного состояния реальных и эквивалентных фиктивных нагрузок к источнику питания.

Совокупность реальных и эквивалентных фиктивных нагрузок делится на две одинаковые по потребляемым токам группы и определяется порядок их подключения к источнику питания. Вначале подключаются к источнику питания реальные и эквивалентные фиктивные нагрузки одной группы, например, в порядке возрастания величин токов, а затем реальные и эквивалентные фиктивные нагрузки другой группы, но в порядке убывания, В связи с тем, что эквивалентные фиктивные нагрузки образуются из реальных нагрузок и регуляторов, то полученный порядок подключения реальных и эквивалентных фиктивных нагрузок реализуется путем соответствующих подключений к источнику питания только имеющихся реальных нагрузок согласно найденным параметрам работы эквивалентных фиктивных регуляторов со своими нагрузками.

В этом случае порядок включения реальных регуляторов таков, что форма периодической кривой результирующего нагрузочного тока начинается и заканчивается импульсами с относи

тельно малой амплитудой. Перекрытие последовательностей токов нагрузки происходит таким образом, что исклю- с чается наложение импульсов с большой амплитудой. В итоге график результирующего нагрузочного тока оказывается относительно выравненным и, следовательно, обеспечивается высокое

fQ значение результирующего коэффициента мощности группы установок во всем диапазоне изменения параметров работы реальных регуляторов. При этом система управления должна автоматически

15 изменять последовательность включения регуляторов, если изменяется соотношение как между потребляемыми токами, так и коэффициентами заполнения .

20 Последовательность работы группы регуляторов 1 при управлении по предлагаемому способу иллюстрируется приведенными диаграммами токов. В качестве конкретного примера рассматри25 вается последовательность работы группы регуляторов, число которых равно четырем. Сущность расс5гждений не изменится, если г руппа состоит из двух трех, пяти, или большего числа регу10 ляторов, и в этом случае расположение импульсов реальных и- эквивалентных фиктивных токов по -степени воз-

- растания к середине последовательности подключений и убьгаания к концу дазс .ет выравнивание графика результирующего потребляемого тока, что обеспечивает высокое значение коэффициента мощности установок в целом.

На фиг. 2 приведены диаграммы то40 ков нагрузки, характеризующие параметры работы четьгрех одиночных независимо регулируемых ,широтно-шч-/ пульсных регуляторов, рассматриваемых в качестве конкретного примера

45 (здесь ток базисный, произвольно выбранный).

, Вычислительные и логические опера- ции по определению порядка работы реальных регуляторов выполняются сис50 темой управления, с выхода которой управляющие сигналы подаются на входы соответствующих регуляторов 1. Как следует из диаграммы нагрузочных .токов (фиг. 2), для рассматриваемых

J5 здесь нагрузок выполняется соотношение

Ч

: 1 ч : 1

г

где i ;ig;ij;i4 - токи первой, второй

третьей и четвертой нагрузок соответст- Iвенно,

согласно которому токи нагрузок располагаются в порядке убьгеания их значений следующим образом: второй, третий, четвертый и первьй. Длительность включенного состояния всех регулято- ipoB в соответствии с диаграммами на 1ФИГ. 2 равна j. Z ,

4 0,4+о;з+о,5+0),55.

I Таким образом, в данном случае IP 2. Поскольку -v + 3 0,3-«;0,5 0,8 1, а J.J+ Уд -t- у, 0,3+0, ;+0,35 1х15 м 71, то первую после- ;довательность составляют токи второй, :третьей И четвертой нагрузок (), Во вторую последовательность, являющуюся завершающей, входит ток первой нагрузки ().

Эквивалентные фиктивные регуляторы (каяадый со своей эквивалентной фиктивной нагрузкой) в соответствии с полученными соотношениями имеют следующие параметры работы:

токов, а .затем нагрузок другой груп- пы, но в порядке убывания потребляемых, токов. Порядок подключения реальных регуляторов к источнику питания, определяемый на основании диаграмм подключения реальных и эквивалентных фиктивных регул.яторов (фиг. 3), указан на фиг. 4. Там же приведена кри10 вая результирующего нагрузочного тока ,.

Как следует из кривых фиг. 4, предлагаемый способ регулирования напряжения группы регуляторов дает вырав15 ненный график результирующего тока . и, таким образом, обеспечивает высокое значение коэффициента мощности всех установок в целом.

20 Формула изобретения

3k,

1 ;

з -1

О,-71

l-i tn

13+14

+ 0,5i;-4 1,21 , i 0,5In,;

экэ

3Ki

1

- л тг

ТзЛ 4 1 - T. 1-0.3- 0,35 0,35;

. ( 03+05+0,35-1 0,15;

зкз -5, 1 - (- 1 -Т1-Тз -°

0,5 0,2.

Ha фиг. 3 приведены нагрузочные диаграммы реальных и эквивалентных фиктивных регуляторов при разделении нагрузок на две одинаковые по потребляемым токам группы и подключении к источнику питания сначала нагрузок одной группы в порядке возрастания реальных и эквивалентных фиктивных

Способ регулирования напряжения группы импульсных регуляторов, управляемых от общего блока управления,

25 путем изменения длительностей вклю- ченнЪго состояния каждого регулятора при постоянной частоте их переключения, причем момент включения каждого последующего регулятора совмещают

30 с моментом вьпслючения предьрущего, О 71 +при котором регуляторы разбивают на

две одинаковые по потребляемому току группы и включают регуляторы первой группы в порядке возрастания потреб,,д ляемых токов, а регуляторы второй группы - в порядке убывания потребляемых токов, отлича ющийся тем, что, с целью увеличения результирующего коэффициента мощности, раз40 биение регуляторов на группы .по потребляемому току производится с учетом введения дополнительньрс эквивалентных импульсов потребляемого тока, образованных одновременным включением

45 двух регуляторов, для чего импульсы тока, потребляемые отдельными регуляторами, располагают в порядке убывания их амплитуд и формируют из них последовательности импульсов тока, в

50 соответствии с выражениями

1ЛМ

1;

, 1

ьП

55

где п - число регуляторов, образующих выделенную последовательность i

. - коэффициент заполнения для i-ro регулятора выделенной последовательности;

токов, а .затем нагрузок другой груп- пы, но в порядке убывания потребляемых, токов. Порядок подключения реальных регуляторов к источнику питания, определяемый на основании диаграмм подключения реальных и эквивалентных фиктивных регул.яторов (фиг. 3), указан на фиг. 4. Там же приведена кривая результирующего нагрузочного тока ,.

Как следует из кривых фиг. 4, предлагаемый способ регулирования напряжения группы регуляторов дает выравненный график результирующего тока . и, таким образом, обеспечивает высокое значение коэффициента мощности всех установок в целом.

Формула изобретения

1;

, 1

ьП

где п - число регуляторов, образующих выделенную последовательность i

. - коэффициент заполнения для i-ro регулятора выделенной последовательности;

71418673

и в сформированных последовательностях два последних импульса тока заменяют тремя эквивалентными сформированными согласно условиям

i-n-t ;

ч

1п-1,-„

З-эк, - 1 Уь-- 7° , -i-l

8

Гэкз 1 -f,h г Ьк,

jkj . - амплитуда соответственно первого, второго и третьего эквивалентных им- пульсов тока,

З-ж; Тэк, Ьк коэффициенты запол- нения соответственно первого, второго и третьего эквивалентных импульсов тока.

Фиг.1

. О

Фи«.4