Имитатор активной нагрузки источника питания постояного тока

Патент 1001009

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнаиистическнк

Респубпнк (1)) I 001009 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (5l )M. Кл.

6 05 В 17/02

// Н 02 М 7/537 (22) Заявлено 22. 10.81 (2 I ) 3348550/24-07 с прнсоелнненнем заявки №

Гвсудврстееве1 квмктет (23) Прнорнтет

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8 ае алекам взебретеккй н вткрмтив (53) УДК621.

° 3 1 6. 7 22. 1

--- (088.8) Дата опубликования описания 28.02 &9

В. Л. Кузьмин, В. H. Мишин, Г. А. Ракитин и В. А.,Худяков /

f ! /

Научно-исследовательский институт автомаТики,. и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМИТАТОР АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ ИСТОЧНИКА

ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах испытания вторичных источников электропитания.

Известно нагрузочное устройство, выполненное на основе полупроводникового преобразователя, обеспечивающего рекуперацйю энергии испытываемого источника питания в сеть, и содержащее, в частности, ведомый сетью тиристорный ин- " вертор с блоком фазового управления (регулирования тока нагрузки), а также трансформатор согласования напряжений инвертора и сети 1), - Не нос татки известного уст ройст ва определяются значительными массой и габаритами, обусловленными применением в качестве согласующего элемента трансформатора, работающего на частоте сети.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является имитатор активной нагрузки источника питания постоянного тока, содержащий последовательно соединенные ключ с первым бло.2 ком управления, входной индуктивно-емкостный фильтр, неуправляемый автономный инвертор с трансформаторным выходом, выпрямитель, выходной емкостноиндуктивный фильтр и ведомый сетью инвертор с вторым блоком управления. Указанное устройство обладает удовлетворительными массо-габаритными показателями вследствие того, что в нем в качс стве согласующего элемента применено звено повышенной частоты $ . ) . Однако данное устройство имеет довольно узкую область практического использования, ограниченную только весьма мощными источниками питания, для которых неконтролируемый бросок тока в момент подключения имитатора, обусловленный зарядом конденсатора входного фильтра, не представляет опасности в смысле разрушения . составных элементов, ложного срабатывазо ния защиты и т.п.

Бель изобретения вЂ” расширение области йрактического использования подобного устройства путем исключения броска тока

В ВЫХОДНОЙ 1(ЕIП(ИСПЫТЬ(ВЯЕМОГО tt(. IÎ ØÈвЂ”

KQ ПИТЯНИЛ B МОМЕНТ ПОДКЛI<) teH((R ИМИТЯ тора.

П<3ставт(0(II яя цель достигяетх:я тем, чтто . .<:ли, .: Op яктив((ой ft(jumpy;;t(li »(:тЗИ » ника питснтия постоянногo тока, содержаЩИй ПО(ЛСПО((ЯТС)(1>НО ССЕД((ИЕ <)l(btP К т!10 f с первым блоком управления, Входной индуктивпо-еf (KOO TI(} и ф:.(((l,ò(p, неуправляемм)яй автономный инвертор с; трянсфорк;яТОРНЫМ BI!Х(-)ДО(, ., БЬI(1} )ЯМ(!Т(>.тпз, БЬГХОДПОй емко(-.тно-тн(дук п(В((b(A фильтр и Ведом(>(тт( сетък) ill" DopTop с ()Top»(M блОкО л у)(p(}BЛЕНИЯ, BBO!)C)(1>: ИЗМЕРИТЕ((b РЯССОГ }BСОВЯния блок Вре".!(.)(пой зйде )?(жи (т снабженныеые соответс (-Ве:(но третьим t! четвертым

ОЛОкс)Ы(! yÏPBB>!OÍ((31 УЗОЛ ПРЕДВЯ()}ITPЛЬI(ОГО .=„:(ряда конденсатора (t дополнительный кг,юч, пртп(ем од<(и из входов измерителя

РЯССОГЛЯСОВЯНИЯ СОЕДИНЕН С КЛЕММЯМИ ДЛЯ

ПОДКЛ)ОЧЕ(П(я ИСПЫтЫВЯЕМОГО (CTO>Ïtf>Êà питян(,вЂ”. i <(p 0< Вход c B, (Волями кс)нвЂ” денсяторя входного фт!Дь (ра под) т(!0>(е((1(ь(.;1 И К Bb:ХОДУ УЗЛЯ ПРЕД <(Я P f .-;

Вого и трет(,p pо б:(оков ут!():.В )-ния,т бттокя

ВРСМ()((ной ЗЯДЕ).)жк(., дОПОЛНИтЕ.-СЬНЬ и К,(ЮЧ

ВЕ. !C>,"P>I В }(((Ь,".; (;К):; -;, Во(0 ОЛОКЯ;т <., -:"-(В <01.:<я,, и (О; (ст}<т>(3 (;1-0 )0|> = пг= -.

"< " (" ((" ." В(:(КОДО т Олок<(Bp(."т> ен<- ")ж}

-. i: t яс лого:. (ит - .»-.<} ЯквЂ”

СТОЯ}(1<<Э 0 Тока, (,(.<(0}30(< <С(>ЯЛ -1)МИ }Я- 00 )0(!(<1-< „"PA03Q РЕЛЬНО СО(Пт:т (>1,(У(Х ",т)Т(,) (Я

В -:Оп i. (}) -> > кттт})т(0-ci (}(0(. T(т k>fl) >TP:, r> (>;т (j t,B ЯЕ. (()1 (\ Я)>, С)}>С) )H< . * ) И т (iеп . <)

К)((ТЕ :-, > BвiХOcl)10 О < (ЛКОСТ)!С)--.(i. . Д3! (Т .(: -::=,с,.о фи :;.- )я 6 и Ведо.л.= Г".. < -Вт)НО и(гаер ;ю.-(-. с-)едтп::с(н с бло"-;ем 8 у)(вЂ”

;, -<а е)(1(})< и i i.â- р-ор 7 вЂ” = блоксм ст уптдвт}е- ия.,-< c O.-òT-ä-.3 3гс-, т)с)1(с)трс(Вход.„T< измевит.вЂ”.л(.-. (.0 Вессс г.-(ясона ия, - х()(;:

КС То(-ОГС ССЕДИ}(ЕНЬ< С КЛСММЯ..(ДЛ3, ЗД:..; вЂ”.Ю-. ":-.-.. ;и. ИСПЫТЫВЯЕМОГО ИС.-С)Ч((((КЯ И т.

:-„;,!}3<.();;:ЛИ I(С)«ДЕ}!СЯ tOPB R OH)(01 0 <;)!- 1), -Г>:i

i(. 3< и ) (пведвярительт<0».;-э ((яв(< }я

КОЬ т(Е" СЯТО <)а> ГО ВЬП(0,.<У " Як}((Е "!0()КПК. .(0}тньтй тс Г,т:Опям кo f;fp!Ioсст.-)ря Вхо }(<с<" 0 ф,льтря 2 и (. л.т)же}(нь» : инд .Вкдуялт.-.! . . бЛОКОМ 12 УП(ЖБЛСНИя.. ВХОД Kc)TOpîã0, Ki»}(> И Вх ))>(".<10КЯ 8 ". П, 9 DE ЕЛ -(я ССЕд(П. .. )< вь(хо )О" т т! «м т>ртт Реля 1 0 ряссОГлс(ст) < l-н«с(В об ((r л < л <чг(е ими гатов содержит

КЯНЯЛ О< и!)той СВЯЗИ ДЛЯ СтабИЛИЗЯ(т((<тока }!ЯГ!)У(3((т, В Кото;..1(й ВХОДЯТ ДЯ -.((.вЂ”..-:

1 ) и зядятчик 14 тока нагрузки, а также свя ян}п(й с их выходами измеритель 15 рассогласования, выход которого подключен т(Входу блока с) управления. В пель тускя блока 9 управления, а именно в

pa0ст: ту между выходом задятчика 14 сока нагрузки и соответствующим входом измерителя рассогласования 15, (31("(0!I ключ 16, снабженный блоком 17 т в управ;!ения. Вход блока 17 управления черсз б)лок 18 временной задержки соед " -.. c; в},(ходом измерителя 10 рассог.ОВЯИИЯ, В процессе испытаний источника питания (остоя}(ного тока роль активной

1(а}::;узки играет ведомый сетью инверТор 7. г)егулирование величины тока нагрузкии Осушес твл я етс я путем изм енен ия угля управления данного инвертора. ЭлекTpt1 ескяя энергия постоянного тока Ilo» стуг<яет ня вход инвертора 7, преобразуется .. В энергию переменного тока и передается В сеть. В статическом режиме ин:=-)ðòñð 7, благодаря отрипательной обратной связи) осуществляемой с помон(=-ю изт ерителя 1.5 рассогласования, стябт(1((зируст ток нагрузки на уровне, с:Bp(. j..)(pí}(0p(значением напряжения в .-я :.т . к.-.: 14 гока нагрузки. (< .;.. .... вЂ” пэдклк)чения имитатора K ((:<. 3, .".. i,(:1(>п и (".. !!Нlтъп яемого ис РОчника (((,(т(.; име;стоя предпосылки для воз ..-.((1>0<И>т: вЂ”, я нек энтролируемого броска . :":... . Коиqpi(caтор входного фильтра

",; };::: )<(" 1 В,(<э,)0>бного броска тока в ."..., "я; .; 0«. устройстве обеспечивается и ",;:.„:яр(!те.тп ного заряда данного ,.:;, ) < ;.(Оря,тзл<ом 11 до напряжения

-,:) F3lf() тх- одно", напряжению испытывае: ... 0 -с-Очникя питания, Конденсатор вы=>с> . 0 а> пыря 0 заряжается одновре . -.: (о с кон>пе}(сятором входного фильтра

-.Kcл} к .. автономный инвертор 3 за, с.<.яе.>с. В тот же момент, что и узел

1(:т(осредст}тенко перед подключени.,т имитатора к испытываемому источнику -)ит-.: ия Ве,(отлый сетью инвертор 7

; .;.,: (.,;<Нротзян и- предельные углы инВср< ((рова)!(!я, тяк как задающее напря:КЕт:т(Э )((1 ЕГО УПРЯВПЯ}С}((ЕМ -ВХОДЕ ПРИ разс)мкт(у-:.-Ом ключе 16 находится на кучев-.м уроните, 1<нвертор 7 вводится в рабочий режим лишь после заряда конден.; торов входного 2 и выходного 6 фи.;::- т(юв .! Вклтэчения кл!Очей 1 и 16.

)100((: днее ()казь!ьяется возможным только при появлении нулевого сигнала на выход(измерителя 10 рассогласования, ПОд ВО; дайс:ТВИЕМ КОтОрОГО бЛОК 8 уПраВ0 домый сетью инвертор с вторым блоком управления, отличающийся тем, что, с целью расширения области практического использования путем исключения броска тока в выходной цепи испытываемого источника питания в момент подключения имитатора, в него введены измеритель рассогласования, блок временной задержки и снабженные соответственно третьим и четвертым блоками управления узел предварительного. заряда конденсатора и дополнительный ключ, причем один из входов измерителя рассогласова ия соединен с клеммами для подключения испытываемого

\ источника питания„другой Вход - с выводами конденсатора входного фильтра, подключенным к выходу узла предварительного заряда конденсатора, а выходс входами первого и третьего блоков управления и блока временной задержки, дополнительный ключ включен в цепь пуска второго блока управления, а вход четвертого блока управления соединен с выходом блока временной задержки.

5 10010 ления выдает команду на подключение имитатора к испытываемому источнику питания, а блок 17 управления - на перевод в рабочий режим инвертора 7 с задержкой по времени, большей по величине времени включения ключа 1» Указанная задержка осуществляется с помоиц блока 18 временной задержки.

Таким образом, предлагаемый имитатор активной нагрузки, обладая высоким и

КПД и улучшенными массогабаритными показателями, вместе с тем не характеризуется коммутационными бросками тока, Данное обстоятельство заведомо исключает развитие различного рода аварийных процессов в испытываемом источнике питания при подключении к нему имитатора активной нагрузки и непрограммируемые срабатывания его защит.В связис этим область практического исполь; 20 зования предлагаемого имитатора сказы вается весьма широкой, т.е. охватываются по существу почти все sowozaae вторичные источники питания постоянного тока, 25

Формула изобретения

Имитатор активной нагрузки источника пйтания постоянного тока, содержащий последовательно соединенные ключ с первым блоком управления, входной индуктивно-емкостный фильтр, неуправляемый автономный инвертор с трансфорI маторным выходом, выпрямитель, выходной емкостно-индуктивный фильтр и веИсточники информации, . принятые во внимание при экспертйэе

1. Авторское. свидетельство СССР

5а % 376339, кл. Н 02 P 9/42, 1976.

2. Зенков Д. Ф. -и др. Регулируемая активноемкостная нагрузка. вЂ” В кн.:

Модуляционные преобразователи параметров напряжения и тока. Под ред.

В. П. Обрусник. Томск, Изд во Томского университета, 1980, с. 120-125 рис. 1.

РГ!И11ПИ Заказ 1 387/51 Тираж 87 2 (! одписиоо

Филиал flllf1 "Патент, г, Ужгород, ул. Прооктцая, 1