Способ стабилизации напряжений многоканального источника питания Советский патент 1988 года по МПК G05F1/577 

:ая чйдара

.Ji

9и,г.1

фильтр подается на выходные клеммы, Дополнительные выходные напряжения (Снимаются с дополнительных обмоток Трансформатора 4, выпрямляются, фильтруются и через линейные стабилизаторы 13 подаются на дополнительные выходы. Выходное напряжение основного канала стабилизируется цепью обратной связи при помощи блока 10 управления. Выходное напряжение вы- црямителя 6 основного канала инте- рируется интегратором 22, Если к ifioMeHTy окончания импульса инверто- а 1 выходное напряжение интегратора 22 не достигло пороговой величины, включается вспомогательный преобразователь 17, обеспечивающий передачу энергии с основного канала в дополнительные. При этом выходное напряжение интегратора 22 продолжает увеличиваться за счет подключения к его входу напряжения основного выходнол о канала. В момент равенства выходного напряжения интегратора 22 заданной величине вспомогательный преобразователь 17 выключается. При очередном включении инвертора 1 интегратор 22 обнуляется. 3 ил.

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания. Целью изобретения является повьшение - надежности и КПД. Выходное напряжение основной выходной обмотки 5 трансформатора 4 инвертора 1 выпрямляется выпрямителем 6 и через выходной

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания РЭА, автоматики и вычислительной техники при широком диапазоне изменения тока нагрузки, когда номинальная мощность основного канала не меньше суммарной мощности дополнительных выходных каналов.

Цель изобретения т повышение надежности и увеличение КПД„

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема многоканаль- нрго источника питания, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу на фиг. 3 - регулировочная характеристика основного выходного канала.

Суть способа состоит в том, ч;то в режиме прерывистого тока, дросселя фильтра основного канала с помощью вспомогательного преобраз ователя преобразуют напряжение основного канала и суммируют с выходным напряжением выпрямителей дополнительных каналов, причем длительность суммирования определяется моментом равенства вольтсекундного интегратора, полученного интегрированием сначала выходного напрялсения выпрямителя основного канала, а после его исчезновения непосредственно выходного напряжения основного канала, некоторой пороговой величине.

Многоканальный источник питания, реализующий предлагаемый способ, содержит основной выходной канал, состоярдий из регулируемого инвертора 1, . подключенного к клеммам 2 и 3 питания, силового трансформатора 4, вторичная обмотка 5.1 которого через выпрямитель 6.1 и LCD-фильтр 7.1 подключена к выходным клеммам 8.1 и 9.1. Узел 10 управления входом подключен к выходу основного канала, а выходом - к управляющему переходу силового транзистора 11 инвертора 1. Каждый дополнительный выходной канал 12 состоит из обмотки 5.П на силовом трансформаторе 4, выпрямителя 6, LCD- фильтра 7.П и линейного стабилизатора 13„ Первичная обмотка 14 трансформатора 15 через транзисторный ключ 16 вспомогательного преобразователя 1 7 подключена к выходным клеммам 8,1 и 9.1 основного выходного канала. Вторичные обмотки 18 трансформатора 15 через развязывающие диоды 19 подключены к входам фильтров 7.2 - 7.П дополнительных каналов 12, а дополнительная обмотка 20 трансформатора 15 через диод 21 - к первому входу интегратора 22. Выход выпрямителя 6.1 основного канала через диод 23 также подключен к первому входу интегратора 22, а через форми- , рователь 24 коротких импульсов (дифференцирующую цедючку) - к второму входу интегратора 22. Вькод ин.тегр.а

3-4

тора 22 соединен с первым входом компаратора 25, второй вход которого соединен с источником 26 эталонного напряжения, а выход - с первым входом логического элемента 2И 27. Второй вход элемента 2 через инвертор 28 соединен с выходом выпрямителя 6. основного канала, а выход элемента 27 подключен к управляющему пере- ходу транзисторного ключа 16.

Многоканальный источник питания, реализующий предлагаемьй способ, работает следующим образом.

В режимах работы когда ток на- грузки основного канала имеет величину, при которой ток дросселя фильтра 7.1 непрерывен и регулировочная характеристика основного канала линейна (фиг.З), относительная длитель ность У импульсов напряжения на выходе инвертора 1 равна V, . Средние значения напрялсений на входах и выходах фильтров 7.2 - 7.П достаточны для стабилизации напряжений на выходах дополнительных каналов 1 2.

Выходной сигнал интегратора 22 (фиг.26, пунктирные линии) достигает значения эталонного напряжения Ид, а выходной сигнал компаратора 25 при нимает значение логического нуля в времени tj , т.е. раньше момента t исчезновения напряжения на выходах выпрямителей 6.1 - б.п (фиг.2а пунктирные линии) и появления на выходе инвертора 28 сигнала логической единиды (фиг.2в). Вследствие чего выходной сигнал логического элемента 2И 27 соответствует логическому нулю (фиг.2д), транзистор 16 вспомо- гательного инвертора 17 закрыт на всем интервале периода Т и не оказывает влияния на работу устройства.

В режимах работы, когда осуществлен сброс тока нагрузки основного канала, ток дросселя фильтра 7.1 имеет прерывистый характер, регулировочная характеристика основного канала становится нелинейной. (фиг.З, пунктирная линия). При отсутствии цепи обратной связи выходное напряжение основного канала увеличивается от значения J до значения U. Воздействием узла 10 управления путем уменьшения относительной длительное- ти управляющих импульсов от значения у, до значения вых.одное напряжение основного канала поддерживается на одном и том же уровне UHI .

5 0 5

о 0

5 5

5

12

Но при этом, когда отсутствует вспо- могательньш преобразователь 17, средние значения напряжений на входах и выходах фильтров 7.2 - 7.п снижаются и становятся кедсстаточными.для стабилизации вьжодных напряжений дополнительных каналов 12.

Стабилизация выходных напряжений дополнительных каналов в режиме прерывистого тока дросселя фильтра 7.1 основного канала осуществляется следующим образом.

В интервале времени , присутствия импульса напряжения на выходе инвертора 1 осуществляется интегрирование выходного напряжения выпрямителя 6.1 основного канала интегратором 22. В этом интервале времени выходной сигнал инвертора 28 соответствует логическому нулю, вследствие чего транзистор 16 вспомогательного инвертора 17 закрыт.

В момент времени t. исчезновения импульса напряжения на выходе инвер- .тора 1 выходной сигнал инвертора 28 принимает значение логической единицы и через логический элемент 2И 27 включает транзистор 16 вспомогательного преобразователя 17. На выходных обмотках 18 трансформатора 15 появляются напряжения, пропорциональные выходному напряжению основного канала, которые через развязывающие диоды 19 подаются на входы фильтров 7.2 - 7.П вспомогательных каналов. Одновременно появляется напряжение на обмотке 20 трансформаторов 15, которое интегрируется интегратором 22, вследствие чего наклон выходного сигнала интегратора 22 становится пропорциональным выходному напряжению основного канала (фиг.2б).

В момент времени t- выходной сигнал интегратора 22 достигает значения напряжения Ь д эталонного источника 26,. на выходе компаратора 25 появляется сигнал логического нуля (фиг.2г), который через логический элемент 2И 27 запирает транзистор 16 вспомогательного преобразователя 17. Напряжения на вторичньп: обмотках 18 и 20 трансформатора 15 исчезают, а выходные сигналы интегратора 22 и компаратора 25 остаются на прежних уровнях до конца периода.

С появлением в момент времени t напряжения на выходах инвертора 1 и выпрямителей 6.1 - б.п формирова т

СПФаг. 2

/f Of 1 г

Редактор И.Шулла

Составитель Ю.Опадчий

Техред м.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 5647/48

Тираж 866

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Фиг.З

Подписное