Резервированная система вторичного электропитания Советский патент 1991 года по МПК G05F1/59 

на реально включенных импульсных источниках напряжения постоянного

тока с высокой эксплуатационной на- дежностью. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электро технике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности работы. Система состоит по крайней мере из двух импульсных источников 1.1, 1.2 напряжения постоянного тока, каждый из которых содержит управляемый конвертор постоянного напряжения с силовым транс % форматором 2, транзисторным ключевым элементом 3 и узлом 4 выпрямления I и фильтрации, задающий генератор 5, вспомогательный формирователь 6 импульсов, узел 7 формирования напряжения обратной связи (делитель напряжения), широтно-импульсный -модулятор с формирователем 8 пилообразного напряжения, источником 9 опорного напряжения, сумматором 10, вспомогательным блоком 11 питания, блоком 12 управления и блоком 13 выключения, в который входят трансформатор 14 тока, диод 15 и транзистор 16. В системе реализованы синхронный пуск и одновременный останов всех широтно-импульсных модуляторов, благодаря чему для последних обеспечивается один и тот же коэффициент заполнения. Это обуславливает равномерное распределение выходных токов 121 Выход а 9 (Л о ю 00 о О

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электропитания ответственной радиоэлектронной „аппаратуры.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности работы.

Па чертеже представлена функциональная схема предлагаемой резервированной системы вторичного электропитании .

Система состоит по крайней мере из двух импульсных источников 1.1 и 1.2 напряжения постоянного тока, каждый из которых содержит управляемый конвертор постоянного напряжения с силовы трансформатором 2, транзисторным ключевым элементом 3 и узлом 4 выпрямлении и фильтрации, задающий генератор 5, вспомогательный формирователь 6 импульсов, узел 7 формирования напряжения обратной связи (резистивный делитель напряжения) , широтно-импульсный модулятор с формирователем 8 пилообразного напряжения, источником 9 опорного эталонного напряжения, сумматором 10, вспомогательным блоком 11 питания, блоком 12 управления и блоком 13 выключения, в который входят трансформатор 14 тока, диод 15 и транзисторный ключ 16. На схеме отмечены также входные потенциальные выводы 17.1, 17.2 формирователей 8 пилообразного напряжения, потенциальные выводы 18.1, 18.2 синхронизирующих входов задающих генераторов 5, выходные потенциальные выводы 19.1, 19.2 блоков 12 управления, выводы 20.1, 21.1 и 20.2, 21.2 для подключения первичного источника питания, выводы 22.1, 23.1 и 22.2, 23.2 для подключения нагрузки. Питающие входы управляемых конверторов постоянного напряжения импульсных источников 1.1, 1.2 напряжения постоянного тока (соответствующие выводы первичных обмоток силовых трансформаторов 2 и обмоток трансформаторов 14 тока в ( цепях ключевых элементов 3) соединены с выводами 20.1 и 21.1, 20.2

5

0

5

0

5

0

5

0

5

и 21.2 для подключения первичного источника питания,возбуждающие входы (эмиттер-базовые цепи ключевых элементов 3) - с выходными цепями широт- но-импульсных модуляторов ( с соответствующими обмотками трансформаторов 14 тока блоков 13 выключения), а выходы - с выводами 22.1 и 23.1, 22.2 и 23.2 для подключения нагрузки. Вход каждого делителя 7 напряжения соединен с выходом соответствующего управляемого конвертора постоянного напряжения (с выходом узла 4 выпрямления и фильтрации), а выход - с сигнальным входом широтно-импульсного модулятора (с первым входом блока 12 управления). Выход задающего генератора 5 подключен к тактирующей цепи соответствуюшего широтно-импульсного модулятора, а синхронизирующий вход - к синхронизирующим входам задающего генератора остальных импульсных источников напряжения постоянного тока (через входные потенциальные выводы 18.1, 18.2). Блок 13 выключения каждого широтно-импульсного модулятора введен в выходную цепь последнего и сое- , динен входом с входами блоков выключения широтно-импульсных модуляторов остальных импульсных источников напряжения постоянного тока. При этом одна из обмоток трансформатора 14 тока включена в первичную силовую цепь управляемого конвертора постоянного напряжения, а транзисторный ключ 16 .подключен через диод 15 к другой обмотке трансформатора 14 тока. В логической части каждого широтно- импульсного модулятрра второй вход блока 12 управления через сумматор 10 подключен к выходам формирователя 8 пилообразного напряжения и источника 9 опорного напряжения, а цепь питания соединена с выходом вспомогательного блока 11 питания. Формирователь 8 пилообразного напряжения и вспомогательный блок 11 питания подключены к выходной обмотке силового трансформатора 2.

Система работает следующим образом.

51

Задающие генераторы 5 импульсных источников 1.1, 1.2 напряжения постоянного тока формируют короткие запускающие импульсы, которые через вспомогательные формирователи 6 и трансформаторы 4 тока поступают на входы ключевых элементов 3, открывая их. Благодаря наличию у каждого задающего генератора 5 синхронизирующего входа и соединению выводов 18.1, 18.2 обеспечивается синхронная работа всех задающих генераторов и, следовательно, одновременное включение ключевых элементов 3. В течение времени открытого состояния ключевых элементов 3 в электромагнитном поле силовых трансформаторов 2 накапливается энергия, которая передается в нагрузку в течение времени закрытого состояния ключевых элементов 3. Стабилизация выходного напряжения осуществляется изменением момента выключения ключевых элементов 3 при воздействии дестабилизирующих факторов, т.е. обеспечением режима широт- но-импульсной модуляции.

На первый вход блока 12 управлени через делитель 7 подается часть выходного напряжения системы. На второй его вход через сумматор 10 поступает сумма опорного напряжения от источника 9 и пилообразного напряжения формируемого формирователем 8 из прямоугольного напряжения на выходной обмотке силового трансформатора 2, От этой же обмотки осуществляется питание блока 12 управления с помощью блока 11.

В моменты сравнения на входах блока 12 управления суммы опорного и пилообразного напряжений с частью выходного напряжения на выходе блока 12 формируется сигнал, поступающий на вход блока 13 выключения. Выходной сигнал блока 13 через трансформатор 4 тока воздействует на вход ключевого элемента 3, выключая его.

Соединение входов блока 13 выключения всех широтно-импульсных модуляторов между собой обеспечивает одновременное выключение всех ключевых элементов 3. Благодаря синхронной работе ключевых элементов 3 импульсных источников напряжения пбстоянного тока с одним и тем же коэффициентом заполнения импульсов, обеспечивается равномерное распределение выходных токов параллельно

включенных источников. Кроме того, такой режим позволяет реализовать работу силовых трансформаторов 2 в режиме непрерывных токов, при котором коэффициент заполнения импульсов ключевого элемента 3 не зависит от выходного тока источника, и тем самым повысить стабильность выходного напряжения без использования дополнительного контура обратной связи по току.

5

0

5

Объединение синхронизирующих входов задающих генераторов 5,входов формирователей 8 пилообразного напряже- ния и выходов блоков 12 управления, кроме упрощенной реализации резервирования / и повышенной надежности работы системы вторичного электропитания, обепсе чивает наличие управляющих сигналов на выходе каждого блока 12 и его работоспособность в режиме проверки резервированной системы электропитания, осуществляемой поочередным снятием входного напряжения с каждого источника вторичного электропитания, либо дистанционным выключением их по специальному управляющему входу (например, выключением задающего генератора 5). При этом также обеспечивается бессбойная работа приборов-потребителей за счет исключения провалов выходного напряжения системы при указанных проверках.

0

5

0

5

Формула изобретения

ирующим входам задающих генераторов 2. Система поп.1,отличаю- остальных импульсных источников на-щ а я с я тем, что блок выключения пряжения постоянного тока, о т л и -широтно-импульсного модулятора каж- чающаяся тем, что, с цельюдо го импульсного источника напряжения упрощения и повышения надежностипостоянного тока содержит трансформа- работы, в выходную цепь широтно-им-тор тока, одна из обмоток которого пульсного модулятора каждого импульс-включена в первичную силовую цепь ного источника напряжения постоянно-управляемого конвертора постоянного го тока введен блок выключения, вход напряжения, и транзисторный ключ, которого соединен с входами блоковподключенный через диод эмиттер-кол- выключения юиротно-импульсных модуля-лекторным переходом к другой обмотке торов остальных импульсных источни-трансформатора тока. ков- напряжения постоянного тока.