Устройство питания постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания средств связи, вычислительной техники и других ответственных потребителей.

Известно устройство электропита,ния, содержащее входной выпрямитель и входной LC-фильтр, источник однонаправленного напряжения, два транзисторных усилительных каскада и конденсатор обратной связи 1.

Недостатком известного устро.йства является низкий КПД, так как компенсация выбросов и проводов напряжения на нагрузке осуществляется за счет энергии, отбираемой от входного выпрямителя.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство питания постоянного тока, содержащее основной вторичный источник постоянного напряжения, подключенный параллельно выходным выводам,резервный источник, подключенный через стабилизатор напряжения параллельновыг ходным выводом, датчик динамической нестабильности на конденсаторе, одна из обкладок которого подключена к одному из выходных выводов, и блок динамической стабилизации 2.

Недостатком данного устро.йства является низкий знергоресурс резервной аккумуляторной батареи. Это объясняется тем, что при работе устройства энергия резервного источника (аккумуляторной батареи).расходуется на компенсацию провалов напряжения на нагрузке и при коммутации тока нагрузки. Пополнения же энергии, израс10ходованной аккумуляторной батареей, не происходит. В период выбросов напряжения на нагрузке для их компенсации выпрямитель нагружается блоком динамической стабилизации, выполнен15ным на транзисторном усилительном каскаде, причем отбираемая от выпрямителя энергия бесполезно рассеивается на элементах транзисторного каскада.

20

Цель изобретения - повышение энергоресурса устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве питания постоянного тока блок динамической стабилиза25ции выполнен в виде конвертора, входом подключенного к выходным выводам, а выходом -.к резервному источнику, причем другая обкладка,.конденсатора датчика динамической неста30бильности подсоединена ко входу введенного транзисторного каскада, выход которого связан с управляющим входом конвертора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства питания постоянного тока.

Устройство содержит основной вторичный источник 1 постоянного напряжения, подключенный параллельно выходным выводам и нагрузке, резервный источник 2 (аккумуляторная батарея) подключен через стабилизатор 3 напряжения параллельно выходным выводам, блок 4 динамической стабилизации выполнен в виде конденсатора и подключен входом к нагрузке, а выходом к аккумуляторной батарее. Датчик 5 динамической нестабильности на конденсаторе подсоединен одной обкладкой к одному из вьЬсодных выводов, другой обкладкой - ко входу транзисторного каскада 6, выход которого связан с управляющим входом конвертора 4 через нагрузку 7.

Основной вторичный источник 1 постоянного напряжения выполнен, например, в виде управляемого выпрямителя LC-фильтром. Стабилизатор 3 напряжения выполнен, например, в виде импульсного стабилизатора релейного типа. Конвертор 4 выполнен, например, в виде магнито-транзисторного муЛьтивибратора.

Устройство работает следующим образом.

При наличии напряжения на выходе источника 1 и постоянной или плавно изменяющейся нагрузки 7 питание нагрузки осуществляется только от источника 1. В это время регулирукиций элемент стабилизатора 3 напряжения закрыт, и аккумуляторная батарея 2 отсоединена от нагрузки 7, конвертор 4 также отключен, так как его управляющий вход зашунтирован выходом транзисторного каскада 6. S случае выбросов напряжения на нагрузке, вызванных переходньми процессами,в устройстве, через датчик-конденсатор 5 динамической нестабильности и входную цепь транзисторного каскада 6 начинает протекать ток. В результате этого выходной транзистор транзисторного каскада 6 закрывается, снима Запрет с работы конвертора 4. Конвертор 4, включаясь, обеспечивает дополнительную переходную нагрузку для основного вторичного источника 1 питания (способствуя тем самым компенсации выбросов напряжения нагрузке) и осуществляет одновременно заряд аккумуляторной батареи 2, запаса в ней энергию.

. При провгше выходного напряжения открывается стабилизатор 3 напряжения на время, необходимое для заполнения этого провала током аккумуляторной батареи 2.

Таким образом, при провале напряжения на нагрузке происходит разряд аккумуляторной батареи 2 для компенсации этого провала, а при выбросе напряжения на нагрузке происходит подзаряд аккумуляторной батареи, в результате чего выполняются потери энергии, затраченные на заполнение провала.

В случае пропадания напряжение на Ьзыходе основного вторичного источника 1 питания, питание нагрузки 7 осуществляется через открытый стабилизатор 3 напряжения от аккумуляторной батареи 2.

Эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении энергоресурса резервного источника и, соответственно, увеличении срока работы устройства примерно в 1,4 раза путем подзаряда аккумуляторной батареи во время переходных процессов, связанных с выбросами на нагрузке. Эффективность изобретения возрастает при импульсном характере нагрузки, когда при коммутации тока нагрузки провалы и выбросы напряжения на нагрузке чередуются, при этом энергия, израсходованная от .аккумуляторной батареи во время провала, тут же выполняется во время выброса напряжения на нагрузке.

Формула изобретения

Устройство питания постоянного тока, содержащее основной вторичный источник постоянного напряжения, подключенный параллельно выходным выводам, резервный источник, подключенный через стабилизатор напряжения параллельно выходным выводам, датчик динамической нестабильности на конденсаторе , одна из обкладок которого подключена к одному из выходных выводов., и блок динамической стабилизации, отличающееся тем, что, с целью повышения энергоресурса устройства, блок динамической стабилизации выполнен в виде конвертора, входом подключенного к выходным выводам, а выходом - к резервному источнику,, причем другая обкладка конденсатора датчика динамической стабильности подсоединена к входу введенного транзисторного каскада, выход которого связан с управляющим вхдом конвертора.

Источники информации, принятые- во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 457983, кл. G 05 F 1/56, 1975..

2.Авторское свидетельство СССР 612232, кл. G 05 F 1/58,1975.