Система электропитания

Система электропитания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическик, Республнкps) 1 00524 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (6Ц Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 17.03.81(21) 3261784/24-.07 (щи.кп.

Н 02,7 1/10

6 05 F 1/50 с присоединением заявки М

Государствеииый комитет

СССР, по делам изобретеиий и открытий

Приоритет.

Опубликовано 150383. Бюллетень тяо 10 (53) УДК 621. 316. .722.1(088.8}

Дата опубликования описания 150383

}

B° . Я ° Жуйков, И ° Е. Коротеев, В ° В. Рогаль и В .. ТодО и а бЗ "

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалис ичесв6й - -- -"--" революции -.Ю»ЪЮ Ф.:-ИМ " Ф ФВ Ф (72) Авторы изобретения (7() Заявитель (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к .электро.технике и предназначено для использо. вания при реализации электроснабже" ния различного рода необслуживаемых автономных устройств, характеризующихся переменньва потреблением.

Известна система электропитания, содержащая два подключенных чере=развязывающие диоды параллельно общей нагрузке стабилизированных ис- точника напряжения, каждый из которых включает в себя регулирующий элемент, соединенный с выходом индивидуального первичного источника питания, блок управления, один из входов которого подключен к выходу стабилизированного источника напряжения, а выход — к управляюцему входу регулирующего элемента, установленный на выходе первичного источника питания -датчик тока, выход которого соединен с другим входом соседнего стабилизированного источника напряже ния (1) .

Недостатками этой системы являют-: ся наличие дополнительных цепей между отдельными стабилизированными источниками напряжения, а также невоз.можность нарацивания числа последних для повышения выходной мощности.

Наиболее близким к изобретению яв- ляется система электропитания, содержащая подключенные параллельно общей нагрузке в частном случае однотипные стабилизированные источники напряжения, каждый из которых включает .в себя регулирующий элемент, соединенный с выходом индивидуального источника питания, широтно-импульсный модулятор, выход которого подключен к управляюцему входу регулирующего эле мента, датчик выходного напряжения и источник опорного напряжения, вы-. ходы которых через сумматор соединены с сигнальным входом широтно-импульсного модулятора, блок синхрони» зации, выход которого подключен к синхронизирующему входу широтно-импульсного модулятора стабилизированного источника напряжения, а входк выходу аналогичного модулятора одного из соседних стабилизи» рованных источников напряжения (2)..

Брдостатками укаэанной системыявляются низкая эксплуатационная надежность, обусловленная значительным числом цепей, связывающих отдель» ные стабилизированные источники напряжения, возможность нарушения ра ботоспособности всего комплекса в

1005241 целом при выходе из строя ведущего источника, эксплуатация первичных источников питания без учета их состояния, Цель изобретения - повышение надежности работы подобной системы электропитания.

Поставленная цель достигается тем,. что в систему электропитания, содер)жащую подключенные параллельно общей нагрузке однотипные стабилизирован- Щ ные источники напряжения, каждый из которых включает в себя регулирующий элемент,, соединенный с выходом инди.видуального первичного источника питания, широтно-.импульсный модулятор, f5 выход которого подключен к управляющему входу регулирующего элемента, датчик выходного напряжения и источник опорного напряжения, выходы которых соединены с первым и вторым 2О входами сумматора, в каждый стабилизированный источник напряжения введены датчик тока, датчик входного напряжения, управляемый делитель напряжения и коммутатор, причем датчик тока включен между выходом регулирующего элемента и нагрузкой, а датчик входного напряжения подсоединен к выходу первичного источника питания, потенциальный вход управляемого делителя напряжения подключен к выходу датчика тока, а управляющий входк выходу датчика входного напряжения, входы коммутатора соединены с выходами управляемого делителя напряжения и датчика выходного напряжения, 354 третий вход сумматора подключен к выходу коммутатора, а выход - к входу широтно-импульсного модулятора.

На чертеже представлена функцио- 4Q нальная схема предложенной системы электропитания, Система содержит подключенные параллельно общей нагрузке 1 стабилизированные источники напряжения 2-4. 45

Силовая цепь каждого стабилизированного источника напряжения состоит из последовательно соединенных инди-. видуального первичного источника.питания 5, регулирующего элемента б и датчика тока 7. К выходу датчика тока 7 подключен потенциальный вход управляемого делителя 8 напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом датчика напряжения 9, установленного на выходе первичного источника питания 5. Датчик входного напряжения 10 связан по выходу с одним из входов .коммутатора 11 и с первым входом сумматора 12. Другой вход коммутатора ll подключен к выхо-60 ду управляемого делителя 8 напряжения. Второй и третий входы сумматора 12 соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения.

-13 и с выходом коммутатора 11. Уп- (у равляющий орган каждого стабилизиро- ванного источника напряжения выполнен на основе широтно-импульсного модулятора 14, вход которого подключен к выходу сумматора 12, а выход « к управляющему входу регулирующего элемента 6.

Функционирование одного стабилиэи рованного источника напряжения, на пример, 2, происходит следующим образом.

При малых величинах потребляемой: мощности, меньших ограничиваемой веЧ личины, энергия от первичного источника питания 5 через регулирующий элемент б и датчик тока 7 поступает в нагрузку 1. При этом выходное на.пряжение, снимаемое с датчика напряжения 10, подводится к сумматору 12, где суммируется с опорным напряжением, поступающим от источника опорного напряжения 13. Суммарное напрях<ение с выхода сумматора 12 подается на вход широтно-импульсного модулятора 14, который формирует импульсы управления регулирующим элементом б такйм обраэом, что на нагрузке 1 стабилизируется напряжение. В этом ре" жиме работы источника 2 напряжение, снимаемое с выхода управляемого делителя 8, не превосходит по величине напряжение на выходе датчика напряжения 10, в результате чего выход управляемого делителя 8 напряжения оказывается отключенным коммутатором 11 от входа сумматора 12.

При превышении выходным напряжением управляемого делителя 8. напряжения величины выходного напряжения датчика напряжения 10, что соответству.ет определенному значению величины выходной мощности источника 2, коммутатор 11 подключает выход делителя 8 ко входу сумматора 12. В этом режиме работы на нагрузке 1 стабилизируется мощность. Уменьшение выходного напряжения первичного источника питания 5 вызовет уменьшение напряжения на выходе датчика напряжения 9 и увеличение коэффициента передачи управляемого делителя 8 напрях<ения. В результате этого на вы" ходе последнего напряжение, пропор" циональное току нагрузки 1, повысится и источник 2 перейдет в режим стабилизации мощности при меньшей величине выходной мощности.

При параллельной работе стабилизированных источников напряжения:2-4 источник с максимальным выходным напряжением будет отдавать в нагрузку 1 максимальную мощность и при достих<ении этой мощностью стабилизируемой величины перейдет в режим стабилизации мощности. В результате этого его выходное напряжение упадает до величины максимального выходного на)005241 пряжения; определяемого одним иэ оставшихся источников. Возрастание выходной мощности системы электропитания соответствует постепенному переходу источников 2-4 в режиМ стабилизации мощности, причем очередность перехода определяется величиной стабилиэируемого выходного напряжения, а также величиной напряжения первичного источника питания, т.е. величиной ограничиваемой мощности. Последним в режим стабилизации мощности перейдет источник, обладающий минимальной величиной выходного стабилиэируемого напряжения и максимальной величиной выходной стабилизируемой мощ- 15 ности.

Достоинства предложенной системы электропитания наиболее полно проявляются при использовании в качестве первичных источников питания 5 аккумуляторных батарей, максимальный ток разряда которых ограничен„ а выходное напряжение в процессе разряда уменьшается.

В этом случае максиМальная мощ» ность, отбираемая от того или иного аккумулятора в процессе его разряда должна уменьшаться для ограничения максимального тока разряда. Вследствие йрямо пропорциональной зависимости величины ограничиваемой мощности источников 2-4 от- величины напряжения первичных источников питания 5 система электропитания обеспечивает равномерный разряд аккумуляторных батарей и практически одновременную 35 их выработку.

Предложенная система электропита.,ния выгодно отличается от известных также тем, что ее выходную мощность .можно увеличить путем параллельного 4п соединения унифицированных стабилизированных источников напряжения только по силовым цепям, при этом исключается возможность перегрузки отдельных источников, повышается ста-4> бильность выходного напряжения, а также- учитывается состояние первич ных источников питания, что улучшает режим их использования, а также позволяет избежать перегрузок отдель. ных стабилизированных источников на пряжения по току.

Формула изобретения

Система электропитания, содержащая подключенные параллельно общей нагрузке однотипные стабилизированные источники напряжения, каждый из которых включает в себя регулирующий элемент, соединенный с выходом индивидуального первичного источника питания, широтно-импульсный модулятор, выход которого подключен к управляю . щему входу регулирующего элемента, датчик выходного напряжения и источник опорного напряжения, выходы,которых соединены с первым и "вторым входами сумматора, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в каждый стабилизированный источник напряжения введены датчик тока, датчик входного напряжения, управляемый делитель напряжения и коммутатор, причем датчик тока включен между выходом регу-. лирующего элемента и нагрузкой, а датчик входного напряжения подсоеди" нен к выходу первичного источника питания, потенциальный вход управляемого делителя напряжения подключен к выходу датчика тока, а управляющий вход - к выходу датчика входного на ряжения, входы коммутатора соединенц: ., с выходами управляемого делителя на, пряжения и датчика выходного напряжения, третий вход сумматора подключен к выходу коммутатора, а выход к входу широтно-импульсного модуля; тора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 610239, кл. Н 02 J.З/38, 1978.

2 ° Авторское свидетельство СССР Ф 610239, кл. Н 02 J 1/10, 1972.

ВНИИПИ Заказ 1920/74

Тираж 615 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.проектная,4,