Система вторичного электропитания Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 G05F1/59 

нения. Между датчиком 3 тока и узлом 4 сравнения включен интегратор 5 со сбросом. Вторые входы узлов А сравнения всех параллельно работающих стабилизаторов напряжения соединены между собой и с выходом общего ограничителя 6 управляющего напряжения. Выходной вывод параллельно соединенных стабилизаторов соединен с датчиком 7 суммарного тока. Между ограничителем 6 управляющего напряжения и датчиком суммарного тока включен формирователь 8 амплитуды управляющего напряжения, причем его выход соединен с входом ограничителя 6 управляющего напряжения. Второй вход амплитуды формирователя 8 управляющего напряжения соединен с выходом широтно- импульсного модулятора (ШИМ) 9. Вход ШИМ 9 подключен к выходу усилителя-формирователя 10 сигналов рассогласования. Один из входов усилителя-формирователя 10 сигнала рассогласования соединен с точкой соединения датчика 7 суммарного тока с нагрузкой 11,а второй - с источником 12 опорного напряжения.

Принцип работы системы вторичного электропитания заключается в одновременной стабилизации в течение периода рабочей частоты выходного напряжения системы вторичного электропитания и выходного тока каждого отдельного стабилизатора, составляющего пропорциональную часть от общего выходного тока.

Традиционная цепь обратной связи по напряжению, включающая усилитель-формирователь Юсигнала рассогласования, источник 12 опорного напряжения и ШИМ 9, вырабатывает импульсы на выходе ШИМ 9 (фиг. 2), длительность которых определяет время открытого состояния ключевого элемента силового блока 2 для поддержания выходного напряжения на нагрузке 11 на заданном уровне. Импульсы с ШИМ 9 поступают на один из входов формирователя 8 амплитуды управляющего напряжения, на второй вход которого подается модулирующее напряжение идтс с датчика 7 суммарного тока, пропорциональное величине выходного тока всей системы вторичного электропитания. Таким образом, с выхода формирователя 8 амплитуды управляющего напряжения через ограничитель 6 амплитуды управляющего напряжения узла 4 на вход сравнения каждого стабилизатора 1 поступают импульсы идм ромодулирован- ные по длительности сигналом ШИМ обратной связи по напряжению и пропорциональные величине выходного тока системы вторичного электропитания по амплитуде.

Измерение среднего за период рабочей частоты выходного тока каждого стабилизатора осуществляется путем интегрирования интегратором 5 со сбросом напряжения, поступающего с датчика 3 тока. Интегрирование напряжения с датчика 3 тока осуществляется с момента запирания ключевого элемента силового блока 2 в предыдущем периоде ti (фиг. 2) до его запирания

в следующем t2 (фиг. 2). Напряжение 1)и с

выхода интегратора 5, пропорциональное

среднему за период току стабилизатора 1,

поступает на второй вход узла 4 сравнения.

Для нормальной работы N параллельно

соединенных стабилизаторов, которые в частном случае могут иметь разные максимально допустимые выходные токи, амплитуда напряжения с выхода интегратора при максимальцом выходном токе соответствующего стабилизатора амплитуды должна быть равна амплитуде импульсов с выхода формирователя 8 амплитуды управляющего напряжения при максимальном выходном токе всей системы. При изменении тока нагрузки системы амплитуда импульсов с выхода формирователя 8 амплитуды управляющего напряжения соответственно изменяется. Изменение тока нагрузки системы вторичного электропитания вызывает соответствующее изменение тока, отдаваемого каждым из N стабилизаторов, и, следовательно, изменение амплитуды напряжения ии (фиг. 2). Таким образом, сравнение напряжений 11И и UAM,

поступающих на входы узла 4 сравнения, должно происходить в точке А (фиг. 2), что соответствует тому, что стабилизатор выдает соответствующую, пропорциональную его максимально допустимому току часть

суммарного выходного тока системы вторичного электропитание при требуемом выходном напряжении.

При превышении стабилизатором его части тока от общего напряжение Ои нарастает быстрее и сравнение его с UAM происходит на горизонтальном участке. Это приводит к более раннему выключению ключевого элемента силового блока хз(фиг. 2) и переходу его в режим токоограничения. При дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки и увеличении выходного тока до предельно допустимого уровня нарастание амплитуды импульсов с выхода форми- рования 8 амплитуды управляющего напряжения ограничивается ограничителем 6 амплитуды напряжения, а увеличение отбираемого от каждого стабилизатора тока переводит все N стабилизаторов в режим токоограничения, т.е. вся система вторичного электропитания работает в режиме стабилизации тока.

Формула изобретения 1. Система вторичного электропитания, содержащая N параллельно соединенных импульсных стабилизаторов напряжения постоянного тока, каждый из которых состоит из последовательно соединенных силового блока и датчика тока, причем входы силовых блоков соединены с входными вы- водами, усилитель-формирователь сигнала рассогласования, первый вход которого соединен с выводом для подключения нагрузки, а второй вход - с источником опорного напряжения, и широтно-импульсный моду- лятор, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения ограничения выходного тока при одновременном повышении надежности за счет равномер- ного распределения тока между всеми импульсными стабилизаторами напряжения, в нее введены датчик суммарного тока, формирователь амплитуды управляющего напряжения и ограничитель амплитуды

управляющего напряжения, причем датчик суммарного тока включен между выходными выводами импульсных стабилизаторов и выводом для подключения нагрузки, вход широтно-импульсного модулятора соединен с выходом усилителя-формирователя сигнала рассогласования, а выход - с первым входом формирователя амплитуды управляющего напряжения, второй вход которого подключен к выходу датчика суммарного тока, а выход через ограничитель амплитуды управляющего напряжения подключен к введенным входам обратной связи по току всех N импульсных стабилизаторов. 2. Система по п.1,отличающаяся тем, что каждый из N импульсных стабилизаторов снабжен узлом сравнения и интегратором со сбросом, причем первый вход узла сравнения через интегратор со сбросом соединен с выходом датчика тока, выход узла сравнения подключен к входу управления силового блока, а второй вход узла сравнения использован в качестве входа обратной связи по току импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение при реализации параллельной работы стабилизированных источников напряжения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения ограничения выходного тока при одновременном повышении надежности за счет равномерного распределения тока между всеми импульсными стабилизаторами напряжения. В системе вторичного электропитания, содержащей N параллельно соединенных импульсных стабилизаторов напряжения, функциональные возможности расширены за счет введения режима токоограничения. Введение интегратора тока со сбросом, узла 4 сравнения в каждый стабилизатор, датчика суммарного тока, формирователя амплитуды управляющего напряжения, ограничителя амплитуды напряжения обеспечивает сравнение среднего за период тока соответствующего стабилизатора со всем выходным током системы вторичного электропитания и переход в режим токоограничения при превышении выходным током N-го стабилизатора соответствующей доли общего тока системы. Включение между формирователем и узлом сравнения узла ограничителя амплитуды напряжения позволяет автоматически переводить систему вторичного электропитания в режим токоограничения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

Ui

W

II utn I

I L - л™ --

V

-h I

I

2T t2 3T tj

Фиг.2