Система электропитания постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК G05F1/577 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания удаленных нагрузок.

Известен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный в одну из силовых шин, расположенных между выводами для подключения первичного источника питания и разнесенных нагрузок, и управляющим входом соединенный с выходом усилителя, первый вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а второй через источник опорного напряжения соединен с одним из входов делителя напряжения.

Недостатком этого источника является низкая точность стабилизации напряжений на разнесенных нагрузках.

Известна система электропитания постоянного тока, содержащая компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, включенный между выводами для подключения первичного источника питания и разнесенных нагрузок и соединенный выводами цепи обратной связи через резисторы с выводами для подключения нагрузок, два блокирующих конденсатора, включенных между однополярными силовыми выходными выводами и выводами цепи обратной связи стабилизатора.

vl

ю ел

hO О XI

Достоинства данной системы электропитания заключены в повышенной устойчивости работы и низком уровне напряжения пульсаций на нагрузке, а недостаток - в низкой точности стабилизации напряжений на разнесенных нагрузках.

Наиболее близкой к описываемой является система электропитания постоянного тока, содержащая компенсационный стабилизатор напряжения, питающий вход ко- торого соединен с выходом источника напряжения постоянного тока, а выходные выводы - с попарно сгруппированными выводами для подключения п разнесенных нагрузок, 2п суммирующих резисторов, каждый из которых включен между одним из входных выводов обратной связи стабилизатора напряжения и соответствующим выводом для подключения одной из нагрузок.

В указанной системе изменение тока нагрузки приводит к изменению напряжения на нагрузках, в десятки раз меньшему, чем для известных систем.

Однако на каждой из разнесенных нагрузок поддерживается не номинальное значение напряжения, а среднее значение напряжений, зависящих от тока нагрузки.

Установление в известном стабилизаторе на каждой из разнесеных нагрузок напряжения, равного среднеарифметическому значению напряжений, хотя и приводи к их выравниванию, однако не обеспечивает стабилизации напряжения на нагрузке на заданном уровне зависимости от изменения тока нагрузки. Кроме того, наличие гальва- нической связи между разнесенными нагрузками может привести к нарушениям функционирования нагрузок из-за их взаимного влияния: любое изменение тока любой из нагрузок передается в виде изменения напряжения.

Цель изобретения - повышение качества стабилизации напряжения на нагрузках.

Поставленная цель достигается тем, что в систему электропитания постоянного тока, содержащую основной компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, питающий вход которого соединен с выходом источника напряжения постоянного тока, а первый выходной вывод - с первыми из попарно сгруппированных выводов для подключения п разнесенных нагрузок, 2л суммирующих резисторов, каждый из которых включен между одним из входных выводов обратной связи основного стабилизатора напряжения и соответствующим выводом для подключения одной из нагрузок, введены дополнительный компенсационный стабилизатор напряжения, коммутатор с Зп

замыкающими контактами, п запоминающих конденсаторов, п развязывающих диодов и блокирующий диод, причем питающий вход дополнительного стабилизатора напряжения соединен с выходом источника напряжения постоянного тока, а выход через блокирующий диод и первую группу замыкающих контактов коммутатора - с выводами для подключения нагрузок, за- шунтированными запоминающими конденсаторами, вторая и третья группы замыкающих контактов коммутатора включены между выводами для подключения нагрузок и соответствующими входными выводами обратной связи дополнительного стабилизатора напряжения, а развязывающие диоды - между вторым выходным выводом основного стабилизатора напряжения и вторыми выводами для подключения нагрузок.

На фиг.1 приведена структурная функциональная схема системы электропитания постоянного тока; на фиг.2 - функциональная схема коммутатора.

Система электропитания содержит источник 1 напряжения постоянного тока, основной компенсационный стабилизатор 2 напряжения, входные выводы обратной связи которого через суммирующие резисторы 3.1-З.п и4.1-4.п соединены с первыми 5.1- 5.п и вторыми 6.1-б.п выводами для подключения разнесенных нагрузок 7.1-7.П зашунтированных запоминающими конденсаторами 8.1-8.п. Система содержит также развязывающие диоды 9.1-Э.п по количеству разнесенных нагрузок, дополнительный компенсационный стабилизатор 10 напряжения с выходным потенциальным выводом 11 и входными выводами 12, 13 обратной связи, блокирующий диод 14 и коммутатор 15 с группами замыкающих контактов 16,1, 16.2, 17.1, 17.2, 18.1, 18.2. При этом вход дополнительного стабилизатора 10 напряжения соединен с выходом источника 1 напряжения постоянного тока, а выход через блокирующий диод 14 и первую группу замыкающих контактов 16.1, 16.2 коммутатора 15-с выводами5.1- 5. п, 6.1-б.п для подключения нагрузок. Вторая и третья группы замыкающих контактов 17.1,17.2 и 18.1, 18.2 коммутатора 15 включены между выводами 5.1-5.п, 6.1-б.п для подключения нагрузок и соответствующими входными выводами 12, 13 обратной связи дополнительного стабилизатора 10 напряжения. Развязывающие диоды 9.1-Э.п включены между выходным потенциальным выводом основного стабилизатора 2 напряжения и выводами 6.1-б.п для подключения нагрузок.

Коммутатор 15 (фиг.2) содержит соединенные последовательно пороговый элемент 19, распределитель 20 импульсов, обмотки 21 и 22 управления замыкающими контактами 16.1-18.1 и 16.2-18.2.

Система работает следующим образом.

При включении источника 1 и стабилизатора 2 напряжения на нагрузках 7.1-7.П устанавливаются в общем случае отличные друг от друга напряжения, зависящие от токов, протекающих через нагрузки. Напряжение с выхода стабилизатора 10 через пороговый элемент 19 запускает распределитель 20 импульсов коммутатора 15. По сигналу на первом выходе распределителя 20 обтекается током обмотка 21 и замыкаются контакты 16.1-18.1, нагрузка 7.1 подключается через выводы 11-13 к входам обратной связи и выходу стабилизатора 10. Если значение напряжения Ui отличается от номинального, например меньше из-за падения напряжения на выходной шине стабилизатора 2 и диоде 9.1 при протекании тока нагрузки, то происходит повышение данного напряжения до номинального значения за счет собственного изменения напряжения на выходе стабилизатора 10.

После окончания импульса на первом выходе распределителя 20 обмотка 18 обесточивается, контакты 17.1-18.1 размыкаются. Затем появляется импульс на втором выходе распределителя 20, по которому за- питывается обмотка 22 и замыкаются контакты 16.2-18.2, подключая к входам обратной связи и выходу стабилизатора 10 нагрузку 7.2. Происходит описанный процесс дерегулирования напряжения 1)2 на нагрузке 7.2. Далее процессы повторяются. Отметим, что после отключения какой-либо нагрузки 7.1 и соответствующего запоминающего конденсатора 8.i от стабилизатора 10 номинальное значение напряжения на нагрузке обеспечивается за счет запасенной в конденсаторе энергии с погрешностью, определяемой постоянной времени

разряда конденсатора через сопротивление соответствующей нагрузки.

Для повышения стабильности и исключения запирания дополнительного стаби- лизатора 10 в переходных режимах на выходе последнего включен блокирующий диод 11.

Формула изобретения

Система электропитания постоянного тока, содержащая основной компенсационный стабилизатор напряжения, питающий вход которого соединен с выходом источника напряжения постоянного тока, а первый

выходной вывод - с первыми из попарно сгруппированных выводов для подключения п разнесенных нагрузок, 2п суммирующих резистора, каждый из которых включен между одним из входных выводов

обратной связи основного стабилизатора напряжения и соответствующим выводом для подключения одной из нагрузок, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества стабилизации напряжения на нагрузках, в нее введены дополнительный компенсационный стабилизатор напряжения, коммутатор с Зп замыкающими контактами, п запоминающих конденсаторов, п развязывающих диодов и блокирующий диод, причем питающий вход дополнительного стабилизатора напряжения соединен с выходом источника напряжения постоянного тока, а выход через блокирующий диод и первую группу замыкающих контактов коммутатора и с выводами для подключения нагрузок заактированными запоминающими конденсаторами, вторая и третья группы замыкающих контактов коммутатора включены между выводами для подключения нагрузок и соответствующими входными выводами обраной связи дополнительного стабилизатора напряжения, а развязывающие диоды - между вторым выходным выводом основного стабилизатора

напряжения и вторыми выводами для подключения нагрузок.

Иг

4/

Z

it.n

3;../ у.э.п

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания удаленной и рассредоточенной по объектам радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение качества стабилизации напряжения на нагрузках. В системе электропитания стабилизация осуществляется основным компенсационным стабилизатором напряжения. Поочередно подключаемый к нагрузкам дополнительный компенсационный стабилизатор напряжения производит дорегулирование напряжения на каждой из нагрузок, а запоминающие конденсаторы обеспечивают поддержание напряжений на заданном уровне за счет запасенной энергии с погрешностью, определяемой постоянной времени разряда конденсатора через сопротивление соответствующей нагрузки. Блокирующий диод исключает запирание дополнительного стабилизатора в переходных режимах. Развязывающие диоды повышают устойчивость работы системы, исключая взаимовлияние нагрузок.2 ил. У fe

JO

П

i-Qi

s.n

12 ГТртЛ 17.21

13

$Dj

I

15

- Ч&

3

Риг.1