Система вторичного электропитания Советский патент 1982 года по МПК H02M3/24 

(54) СИСТЕМА ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электроснабжения потребителей, для которых необходимо значитеш ное количество отличньтх друг от друга номинальных напряжений.

Известна система вторичного электропитания, содержащая блок программного управления, первый выход которого соединен со входом блока задания стабилизированных напряжений, блок стабилизированных напря.жений, вход которого подключен к выходу блока задания стабилизированных напряжений, а питающие выхоШ 1 к силовым входам коммутатора непрсред- 15 ственно и через ци4чро-аналоговый преобразователь, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом бяокб задания стабилизированных напряжений, Другой вход - с сигнальныр выходом бло-за ка стабилизированных напряжений, а выхсзд - с входом блока программного управления, блок выбора и формирования оп- . тимальной нагрузки, вход которого по/Ш1в

чен к второму выходу блока программного управления, а выход - к соогветст-вуюшему ВХОДУ цифро-аналогового преобразователя, блок выбора режима, вход коtxjporo соединен с третьим в&1Ходом блока программного управления, а выход с управлающиМ BX(MOM коммутатора Г ij. г Недостатсзк известного устройства опредепяется нёшлсоким качеством стабилизации выходных напряжений, обусловлен:ным отсутствием обратной связи с выхода на вход.

Наиболее близка к изофетению система вторичного электропитания, содержашая регулируемый инвертор, силовой выход которого через многообмоточный трансформатор соединен .с входами пита нишх каналов, состояших из последовательно включеншлх выпрямителей и ров, измерительный орган, подключенный к управляющему ; входу регу пируемого инвертора и снабженный масштабирующим резистивным элементом, коммутатор обратной связи, размещенный между входами нагрузочного б пока и выводами масштабирующего резистивного элемента, силовой коммутатор, расположенный на входах питающих каналов. В состав извест- . кого устройства входит также распредепитепъ импульсов, вход которого через вспомогательный формирователь импупьсов соединен с сигнальным выходом регулируемого инвертора, а выходы - с уп.равляюшими входами обоих коммутаторов С2. Недостаток указанного устройства, многоканаяьность которого реализована с., использованием время распределительного принципа регулирования выходных напряжений, связан с невозможностью его унификации, т.е. приходится выполнять такое количество отличных друг от друга питающих каналов, сколько требуется однов ременно разных номиналов напряжения нагрузочному блоку. Однако изготовление вторичных источников питания раввалх типономиналов дороже, чем серийиое производство того же количества однотипныхисточников. Кроме того, при эксптгуатаЦии системы вторичного электропитания с отличными друг от друга питающими кана лами необходимо иметь в запасе все варианты последних-, а для системы с однотипными каналами количество запасных источников резко сокращается. Цель изобретения - унификация системы вторичного электропитания, появляющаяся в обеспечении оперативного преобразования шкалы выходных токов и напряжений. Поставленная цель достигается тем, что в системе вторичного электропитания содержащей регулируемый инвертор, выход которого через многообмоточный трансформатор соединен с входами .питающих каналов, состоящих из последовател но включенных-Бьтрямителей и фильтров, измерительный орган, подключенный к управляющему входу регулируемого инвер. тора «и включающий в себя масщтабирующий резистивный элемент, коммутатор обратной связи, включенный между входами- на грузочного блока и выводами масщтабиру ющего резистивного элемента, и силовой коммутатор, последний включен между вы ходами канальных фильтров и входами на грузочного блока, причем питающие канага 1 выполнены идентичными, оба коммута тора - программируемыми, а масщтабирующий резистивный элемент-управляемым На чертеже представлена функциональная схема предложенной системы вторичного электропитания. Система содержит регулируемый инвертор 1, к выходу которого подключен и обмоточный трансформатор 2. В каждом из и питающих каналов включены последовательно выпрямитель 3 и фильтр 4. Выходы канальных фильтров 4, составляющие в совокупности 2 И проводов, через силовой коммутатор 5 соединены с входами нагрузочного блока 6. К этим же m входам через коммутатор 7 обратной связи подключены вьгооды калиброванного масщтабирующего резистивного элемента 8. Между выходом масщтабирующего .резистивного элемента 8 и управляющим входом .регулируемого инвертора 1 установлен измерительный орган 9. В состав системы входит также коммутатор 10 тока холостого хода, с помощью которого к входам нагрузочного блока 6 подключен формирователь 11 постоянной составляющей. Контур подгрузки системы замкнут через ключ 12, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления подгрузкой 13. Последний связан по входу с соответствующим выходом регулируемого инвертора 1, Работу предложенной системы рассмотрим на примере обеспечения объекта электропитания одновременно следующими номиналами выходных напряжений и токов ; бВлВА; 12,6ВХ4А;. -t:12,6BX2A; 12,6B.2A; 27В Х2А. Для получения заданных номиналов напряжений и токов можно использовать трансформатор 2 с четырьмя одинаковыми вторичными обмотками, т.е. и - 4, В этом услучае система имеет четыре идентичных независимых питающих канала, причем количество подходящих к силовому коммутатору 5. проводов определяется как 2м 8. С помощью коммутатора 5 питающие каналы могут соединиться между собой как параллельно, так и .последовательно. При параллельном соединений четырех питающих каналов {и-4) на выходе силового коммутатора 5 имеем напряжение, /)авное напряжению одного канала, и допустимый ток нагрузки, увеличенный в четыре раза по сравнению с одйим каналом, при этом hi 2. С помопшю коммутатора 7 обратной связи к выходу силового коммутатора 5 подключается измерительный орган 9 через одиниз калиброванных резисторов масщтабирующего ре- зистйВного элемента 8, величиной сопротивления которого определяется номинал выходного напряжения. Если каждый питающий канал системы обеспечивает максимапьный ток нагрузки 2А, а масштабирующий резистиБный элемент 8 обуславливаете выходной номинал напряже{шя 5В, то в данном случае на выходе силового коммутатора 5 имеет место номинал 5Вл Х8А. При этом один питающий канап системы обеспечивает 5В 2А. При параллельном соединении двух пар последовательно соединенных двух питающих каналов (И 4)) на выходе силового коммутатора 5 имеем удвоенные величины напряжения и тока нагрузки по срав нению с одним каналом, при этом. hi -2. При подключении с помощью коммутатора 7 обратной связи калиброванного резистора масштабирующего резистивного элемента 8, обуславливающего выходной номинал 12,6В, получим на выходе силового коммутатора 5 другой заданный номинал напряжения и тока 12,6Вк4А, При этом один питающий канал системы обеспечивает 6,3В К 2А. При последовательном соединении двух пар последовательно соединенных двух питающих каналов (vi-4) на выходе силового коммутатора 5 имеем удвоенную величину напряжения положительной полярности и удвоенную величину напряжения отрицательной полярности по сравнению с напряжением одного канала, а ток нагрузки, равный допустимому току нагрузки одного канала, при этом m 3. При подключении с помощью коммутатора 7 обрштной связи соответствующего калиброванного резистора масштабирующего резистивного элемента 8, обуславливающего выходной номинал 25,2В, имеем на выхо де силового коммутатора 5 относительно общего вывода следующие номиналы напряжения и тока +12,6Вх 2А и -12,6Вх Т.2А. При этом один питающий канал си|Стемы обеспечивает 6,3В i« 2А. При последовательном соединении четырех питающих каналов 4) на выходе силового коммутатора 5 имеем напряжение, увеличенное в четыре раза по сравнению с одним каналом, а максимально допустимый ток, равный максимально допустимому току одного канала, при этом уУ1 а2. При подключении через коммутатор 7 обратной связи соответствующего калиброванного резистора масштабирующего резистивного элемента 8, обуславливающего выходной номинал 27В,. на .выходе .силового коммутатора 5 имеем 27В X 2А. При этом каждый питающий канал системы обеспечивает 6,75Вх 2А. Для обеспечения нормальной работоспособности системы с игиротно-импульсным регулированием при сильной недогрузке производится ее автоматическая подгрузка. При этом блок управления подгрузкой 13 вырабатывает сигнал, отпирающий ключ 12. Последний замыкается и формирователь 11 постоянной составляющей по сигнапу коммутатора 10 тока холостого хода вырабатывает необходимой, величины б1алластный ток погрузки между первым и ум-ым выводами силового коммутатора 5. Формирователь 11 постоянной составляющей может быть выполнен в виде четырех (при VI 4) последовательно включенных резисторов с пятью отводами. При этом в зависимости от комбинации соёди:Нения питающих каналов системы производится соответствующая коммутация отводов резисторов с помощью коммутатора 10 тока , холостого хода. Так, например, ,при параллельном соединении питающих каналов отводы резисторов коммутируются таким образом, что резисторы соединяются параллельно, а при последовательном соединении каналов резисторы соединяются последовательно. При этом в первом случае величина балластного тока оказывается в четыре раза большей, чем во втором случае. Однако мощность, разииваемая балластным током, в обоих случаях находится на примерно одинаковом уровне. Таким образом, предложенная система вторичного электропитания, построенная полностью на идентичных ч питающих каналах, обеспечивает практически любой набор требуемых номиналов выходных напряжений ,и токов. Имеется возможность использования для одного и того же нагрузочного блока одновременно нескольких однотипных систем электропитания, при этом отмеченный положительный эффект от унификации еще более возрастает. Формула изобретенная Система вторичного электропитания, содержащая регулируемый инвертор, выход которого через многообмоточный трансформатор соединен с входами питающих каналов, состоящих из последовательно включенных ылпрямятелей и фильтров, измерительный орган, подкриоченный к управляющему входу регулируемого инвертора и включающий в себя масштаби- рующий реэистивный элемент; коммутатор обратной связи, включенный между входами нагрузочного блока и выводами масшташтабирующего рюзистивного элемента, и силовой коммутатор, отпичаюша1а с я тем, что, с цепью унифи1Сации си-: Ьтемы путем обеспечения оперативного ; Преобразования шкапы выходных токов и Напряжений, силовой коммутатор включен йежду выходами канальных фильтров и j&xooaMH нагрузочного блока, причем пита.кяшле каналы выполнены идентичными,оба Коксмутатора -программируемыми, а маештабируюишй рёэистивный элемент - управняемым. Источники информации, 1)р1нятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N9 738085, кл. Q О5 F 1/10, 1979. 2,Авторское свидетельство СССР № 736067, кл. О О5 F 1/56, 1977.