Система электропитания Советский патент 1989 года по МПК H02M3/335 

i4ib

;о

к

Од СО 1C

3149

Изобретение относится к автоматическим системам регулирования напряжения и/или тока с использованием в качестве оконечных управляющих уст ройств полупроводниковых приборов и может найти применение в источниках электропитания средств вычислительной техники и радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - упрощение. На чертеже представлена электрическая схема стабилизированного преобразователя .

Система электропитания содержит m ячеек постоянного напряжения, состоящих из усилителя мощности 1, через силовой трансформатор 2, диоды выходного выпрямителя 3, дроссель 4 сглаживающего выходного фильтра, конденсатор 5 выходного фильтра, подключенный к выходным выводам 6 преобразователя. Параллельно выходным выводам преобразователя включен первый измерительный элемент 7, выход к торого через усилитель 8 сигнала ,гаиротно-импульсный модулятор 9, формирователь 10 импульсов соеди7 Иен с управляющим входом усилителя мощности. Второй вход широтно-импуль ного модулятора через генератор 1 пилообразного напряжения подключен к выходу задающего генератора 12. Бторой вход усилителя сигнала ошибки подсоединен к выходу источника 13 опорного напряжения и к первому вход компаратора 14 схемы контроля выходг ного напряжения. Второй вход компаратора через резистор 15, второй измерительный элемент 16 и диоды второго выпрямителя 17 подключен к выходу трансформатора 2, а выход - третьему входу широтно-импульсного модулятора. Параллельно второму входу компаратора 14 включен транзистор 18, база которого через инвертор 19 подключена к выходу усилителя сигнала ошибки.-Для блокировки компаратора в вьключенном состоянии между его выходом и вторым входом подключен диод 20.

Система электропитания работает следующим образом.

При подаче первичного питания запускается задающий генератор 12 и генератор 11 пилообразного напряжения , пилообра зное напряжение-с выхода которого сравнивается с выходным напряжением усилителя 8 сигнала

ошибки на вмходах широтно-импульсного модулятора 9. На выходе широтно- импульсыого модулятора 9 формируются прямоугольные импульсь переменной скважности, длительность которых меняется в зависимости от изменения входных и выходных параметров преобразователя с целью поддержания стабильности его выходного напряжения.

Выходное напряжение усилителя сигнала ошибки представляет из себя усиленный сигнал рассогласования между напряжением, снимаемым с первого измерительного элемента 7, и выходным напряжением источника 13 опорного напряжения.

Усилитель 1 мощности преобразует постоянное напряжение первичной сети Б двухполярные прямоугольные импульсы, которые трансформируются до необходимой величины, выпрямляются выпрямителем 3, фильтруются сглаживающим фильтром на дросселе 4 и конденсаторе 5 и поступают на выходные вьгооды 6.

При параллельной работе нескольких преобразователей используется специальная схема, которая служит , для выравнивания тока нагрузки между отдельными преобразователями. При этом тот преобразователь, который настроен на более высокое выходное напряжение становится ведущим, т.е. стабилизирует выходное напряжение, а остальные являются ведомыми, т.е. отслеживают ток ведущего преобразователя . Выходное напряжение усилителя сигнала ошибки ведущего преобразователя имеет высокий уровень и меняется в пределах амплитуды пилообразного напряжения, усилители сигнал ошибки ведомых преобразователей заперты и на их выходе формируется низкий уровень напряжения, который, преобразуется инвертором 19 в напряжения, открьшающие транзистор 18. Это приводит к тому, что у ведущего преобразователя схема защиты, собранная на компараторе 14, находится в активном ждущем режиме, у ведомых преобразователей она отключена малым сопротивлением открытого транзистора 18.

Рассмотрим случай отказа одного и из параллельно соединенных преобразователей. Предположим вьппел из строя ведущий преобразователь таким образом, что его выходное напряжение стало увеличиваться. Увеличение выходного напряжения преобразователя приводит к увеличению напряжения на выходе второго выпрямителя I7 и на входе второго измерительного элемента 16. Снимаемый со второго измерительного элемента 16 сигнал при увеличении его напряжения до уровня опорного переключает компаратор 1А в состояние, при котором он своим выходом запирает широтно-импульсный модулятор 9 по третьему входу. Компаратор блокируется в указанном состоянии с помощью диода 20.. В ведомых преобразователях схема зашиты отключена транзистором 18, поэтому ее срабатьгоание не происходит.

При выходе из строя одного из ведомых преобразователей его выходное напряжение начинает увеличиваться. После того, как оно превысит уровень выходного напряжения ведущего преобразователя, роль ведущего переходит к неисправному преобразователю, что вызывает функционирование схем защиты преобразователей подобно описанному выше. Таким образом неисправность любого параллельно соединенного преобразователя, приводящая к повьппению его выходного напряжения, вызывает немедленное отключение именно этого преобразователя.

Изобретение обеспечивает упрощение системы электропитания.

Формула изобретения

Система электропитания, содержащая m стабилизированных преобразователей постоянного напряжения, входы и выходы которых соединены параллельно, в состав каждого преобразователя напряжения входит усилитель мощности, силовой трансформатор, крайние вьгаоды вторичной обмотки которого

подсоединены к анодам вьтрямитель- Hf.rx диодов, катодами подключенных к одной обкладке конденсатора сг ла- живающего фильтра, средняя точка вто ричной обмотки трансформатора подключена к одному выводу дросселя выходного фильтра, другой вывод которого подключен к другой обкладке конден0 сатора выходного фильтра, первый измерительный элемент, входом подклют, ченный к выходным выводам преобразо- вателя, а выходом - к входу усилителя сигнала ошибки, другой вход которого

5 соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход через широтно-импульсный модулятор и формиро- вател з импульсов - с управляющими входами усилителя мощности, второй

0 вход широтно-импульсного модулятора через генератор пилообразного напряжения подключен к выходу задающего генератора, второй вьтрямитель, аноды диодов которого подключены к край5 ним вьтодам вторичной обмотки трансформатора, а катоды - к первому входу второго измерительного элемента, другой вход которого соединен с тЬчкой соединения дросселя с конденсатором

0 выходного фильтра, а выхбд через резистор - с первым входом компаратора, вторым входом подключенного к выходу источника опорного напряжения, и транзистор, эмиттер которого сосдииен с вторым входом второго измерительного элемента, отличающаяся тем, что, с целью упрощения, в каждый преобразователь введен диод и инвертор, вход которого подQ ключен к выходу усилителя сигнала ошибки, а выход - к базе транзистора, коллектор которого соединен с первым входом компаратора и катодом диода, анод которого подклю5 чен к выходу компаратора и третьему входу широтно-импульсного модулятора.

Изобретение относится к автоматическим системам регулирования напряжения и/или тока с использованием в качестве оконечных управляющих устройств полупроводниковых приборов и может быть использовано в источниках электропитания средств вычислительной техники и радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - упрощение. Отключение неисправного преобразователя от системы параллельно работающих M-преобразователей повышает надежность системы, снижает ее габариты и вес, повышает коэффициент унификации. Изобретение представляет из себя конвертор, преобразующий постоянное напряжение первичной сети в стабилизированное постоянное напряжение необходимого номинала, и может работать параллельно с другими преобразователями. Стабилизация величины выходного напряжения осуществляется с помощью сигнала обратной связи, снимаемого с первого измерительного элемента через усилитель 8 сигнала ошибки и широтно-импульсный модулятор 9. Неисправный преобразователь отключается при увеличении выходного напряжения выше допустимого значения компаратора 14. В исправных преобразователях управляющий вход компаратора шунтируется транзистором 18. 1 ил.