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

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

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения в регуляторах напряжения режима токоограничения и увеличении надежности работы за счет повышения качества токо- распределения между ними.

На фиг.1 представлена функциональная схема системы вторичного электропитания; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие ее работу.

Система содержит регуляторы 1.1-1.N (фиг.1) напряжения постоянного тока, каж- дый из которых состоит из ключевого регулирующего элемента 2, DLC-фильтра З, датчика 4 тока, интегратора 5, формирователя 6 импульсов сброса, блока 7 сравнения, амплитудного модулятора 8 и генератора 9 опорного напряжения. Кроме того, в систему входят общий для регуляторов 1.1-1.N нэп ряжения усилитель 10 сигнала рассогласования и источник 11 эталонного напряжения. Питающий вход ключевого регулирующего элемента 2 каждого из регуляторов 1.1- 1 .N напряжения соединен с выводами для подключения первичного источника питания, а выход через DLC-фильтр З и датчик 4 тока - с выводами для подключения нагрузки, Выход блока 7 сравнения подключен к управляющему входу кпючевого регулирующего элемента 2. Сигнальный вход интегратор 5 соединен с выходом датчика 4 тока, а выход - с первым входом блока 7 сравнения. Сигнальный и модулирующий входы амплитудного модулятора 8 подключены к выходам соответственно генератора 9 опорного напряжения и усилителя 10 сигнала рассогласования. Сигнальный вход последнего соединен с выводами для подключения нагрузки, а опорный вход - с, ВЫУСДОМ источника 1i эталонного напряжения. Формирователь 6 импульсов сброса включен между выходом блока 7 сравнения и тактирующим входом интегратора 5.

Принцип работы данной системы вто ричного электропитания заключается в стабилизации выходного напряжения при работе всех параллельно включенных регуляторов 1.1-1.N напряжения в рзжиметоко- ограничения на определенном уровне, обеспечивающем необходимый суммарный ток нагрузки.

В установившемся режиме с выхода интегратора 5 на олин из входов блока 7 сравнения поступает напряжение Us (фиг.2 б), отображающее в чонце каждого цикла интегрирования среднее значение тока нагрузки соответствующего регулятора. Одновременно на другой вход блока 7 сравнения подается напряжение Us с выхода амплитудного модулятора 8. В результате на выходе блока 7 сравнения вырабатываются импульсы U (Фиг, 2 в), длительность которых определяет время открытого состояния ключевого регулирующего элемента 2 для

поддержания выходного напряжения на нагрузке на заданном уровне. Элемент 2 открывается в тактовые моменты времени Г. 2Т, 3 Г, а время запирания его определяется моментом сравнения напряжений Us и Ja

(ti, 12, гз).

Выходное напряжение UB амплитудного модулятора 8 представляет собой напряжение генератора 9 опорного напряжения, модулированное по амплитуде с игналом об

ратной связи по напряжению Uio (фиг.2 а), который вырабатывает усилитель 10 сигнала рассогласования, сравнивая напряжение на выходе системы и эталонное напряжение источника 11. Генератор 9 опорного напряжения формирует прямоугольные импульсы большой скважности.

Таким образом, на входы блока 7 сравнения в .аждом из регуляторов 1.1-1.N поступают напряжение, пропорциональ эе

среднему за период рабочей частоты выходному току этого регулятора и импульсы, ам- п лит у я а которых про порцион:. ль на рассогпасооанию вы одного напряжения системы и эталонного напряжения иг.точьика 11. В момент равенства указанных напряжений происходит запирание ключевого регулирующего элемента 2 и сброс интегратора 5.

Каждый из регуляторои 1.1 1.N. работающих в режиметокоограни енил, воспроизводит такой ток, чтобм сумма оков всех рзгуллтороз обеспечивал на нагрузке требуемое напряжение изменении выходноги наг.ряжения системы от . Олдейг.ту/я дестабилизирующих факторов измененле сигнала рассог/ncor. iiv. /г.илитепя 10 выбывает -;с5кое воздействие амплитудного мо- дулятора 8 на эмпли ;у;;у импульсоя

генератора 9 опорного напряжения, чтобы сравнение напряжения интегратор. ; 5 ч ня- пряжение Us амплитудного модулятора 8 произошло в другой, относительно установившегося режима, момент от начала периода рабочей частоты (V2. п, и). Таким образом, все регуляторы 1,1- ,N по сигналу обратной связи по напряжению переходят на другой (больший или меньший) уровень токоограничения, обеспечив; стабильность напряжения на нагрузке

Поскольку каждый из параллельно включенных регуляторов 1.1-1.N настроен так, что максимальная амплитуда напряжения интегратора 5 соответствует максимально допустимому выходному току отдельного регулятора, изменение выходного тока каждого регулятора происходит на величину, пропорциональную его максимально допустимому току, что обеспечивает пропорциональную загрузку всех регулято- ров, Последние могут иметь как одинаковые, так и разные максимально допустимые выходные токи. Введение токоограничения позволяет осуществить защиту как самой нагрузки, так и ключевых регулирующих элементов 2 отдельных регуляторов от превышения предельно допустимых режимов работы.

Формулаизобретения

Система вторичного электропитания, содержащая N регуляторов напряжения постоянного тока, каждый из которых состоит из ключевого регулирующего элемента, питающий вход которого соединен с выводами для подключения первичного источника пи тания, а выход через Dl.C-фильтр и датчик тока - с выводами для подключения нагрузки, и блока сравнения, выход которого под:. ключей к управляющему входу ключевого регулирующего элемента, общий для всех регуляторов напряжения усилитель сигнала рассогласования, сигнальный вход которого соединен с выводами для подключения нагрузки, а опорный вход - с выходом источника эталонного напряжения, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения в регуляторах напряжения режима токоограничения и увеличения надежности работы за счет повышения качества токо- расяределения между ними, в каждый регулятор напряжения введены интегратор, формирователь импульсов сброса, амплитудный модулятор и генератор опорного на- пряжения, причем сигнальный вход интегратора соединен с выходом датчика гока. а выход - с первым входом блока сравнения, сигнальный и модулирующий входы амплитудного модулятора подключены к выходам соответственно генератора опорного напряжения и усилителя сигнала рассогласования, а выход - к второму входу блока сравнения, формирователь импульсов сброса включен между выходом блока сравнения и тактирующим входом интегратора.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения в регуляторах напряжения режима токоограничения и увеличения надежности работы за счет повышения качества токораспределения между ними. Система содержит регуляторы 1.1 - 1.N напряжения постоянного тока, каждый из которых состоит из ключевого регулирующего элемента 2, DLC-фильтра 3, датчика 4 тока, интегратора 5, формирователя 6 импульсов сброса, блока 7 сравнения, амплитудного модулятора 8 и генератора 9 опорного напряжения. Кроме того, в систему входят общий для регуляторов 1.1-1.N напряжения усилитель 10 сигнала рассогласования и источник 11 эталонного напряжения. Каждый регулятор напряжения работает в режиме регулятора тока и воспроизводит такой ток, чтобы сумма токов всех регуляторов обеспечивала на нагрузке необходимое напряжение. По сигналу обратной связи по напряжению все регуляторы переходят на больший или меньшей уровень токоограничения. Изменение выходного тока каждого регулятора происходит на величину, пропорциональную его максимально допустимому току. Это обеспечивает пропорциональную загрузку регуляторов 1.1 - 1.N. 2 ил.