Система вторичного электропитания

Система вторичного электропитания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания, работающих от общей системы электроснабжения постоянного тока. Целью изобретения является снижение уровня электромагнитных помех. Система вторичного электропитания содержит N однотактных преобразователей 1-1...1-N, управляемых широтно-импульсных модулятором /ШИМ/ 2.1...2N. Выход каждого предыдущего ШИМ через формирователь 3 импульсов соединен с синхронизирующим входом последующего ШИМ, что приводит к синхронизации моментов коммутации ключей однотактных преобразователей, а следовательно, к увеличению в N раз периодов следования импульсов перекрытия преобразователей. Увеличение периода следования импульсов перекрытия преобразователей приводит к смещению спектра излучаемых электромагнитных помех в область низких частот и снижению их мощности. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„14976

А1 (5I)4 G 05 Е l/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фас. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4284839/24-07 (22) 15.07.87 (46) 30.07.89. Бюл. Ф 28 (72) С.В.Мошкин и Е.П.Воинов (53) 621.316.722.1(088.8) (56> Микроэлектронные электросистемы.

Применения в радиоэлектронике. /Под ред. Ю.И.Конева, M.: Радио и связь, 1987. с.206, рис.8.3.

Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. H.:

Энергоатомиадат, l986, с.234,рис.7-3. (54) СИСТЕМА ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано Во вторичных источниках электропитания, работающих от общей системы электроснабжения постоянного тока. Целью изобретения является снижение уровня электромагнитных помех. Система вторичного электропитания содержит N однотактных преобразователей 1-1...,, I-N, N управляемых широтно-импульсных модуляторов (ШИМ) 2. 1,..., 2N.

Выход каждого предыдущего ШИМ через формирователь 3 импульсов соединен с синхронизирующим входом последующего ШИМ, что приводит к синхронизации моментов коммутации ключей однотактных преобразователей, а следовательно, к увеличенин в N раз периодов следования импульсов перекрытия преобразователей. Увеличение периода следования импульсов перекрытия преобразователей приводит к смешению спектра излучаемых электромагнитных помех в область низких частот и сниженин их мощности. 4 ил.

1- >976!1

II «>lip< т<.E{E{e- (>тl{< ит» к 1{т<>р!{иным

El(T<> ч)11{к (1м 3JIe ь l Р<>{11{7;E >{ИЛ > Iэ«<> .>7 <>(> шим» общ< и системы элек трао»;>бжеE{ H E{ 11 О <. . I О Я и 1{ О 1 O Г О К EJ

Ц<»>ю изобре7<.E{EEE{ является < e{{x>{

l{>le уровня электром;11 нитных помех °

На фиг . 1 изобр E>E a{{a структурная

< x(.Ma < n< 7 eME{ вторичного электропитания; на фиг.2-4 — диаграммы токов lp в устройстве-прототипе и прецлагаемой системе при различных скнажностях работы преобразователей.

Система вторичного электропитания (фиг,1) соцержит N оцнотактных 15 преобразователей !†- 1,...,1-N, N широтно-импульсных моцуляторов 2l, 2-N, N-1 формирователей 31,...,3-(N-l) импульсов и генератор

4 импульсов. Входы оцнотактных преоб- 20 раэонателей 1 — 1,. ° .,1-1(! соецинены с входными выводами 5 и 6, а выходы с выходными вывоцами и входами управления широтно-импульсных модуляторов 2-1,...,2-N 25

Выхоч каждого широтно-импульсного модулятора 2 соецинен с управляющим входом соответствующего преобразователя 1 и через формирователь 3 импульсов с синхрониэирующим входом 30 последующего широтно-импульсного модулятора. Тактовы входы всех широтно-импульсных моцуляторсв соединены с ныхоцом зацающего генератора 4.

Система вторичного электропитания работает следун>щим образом, На вход управления преобразователя

1 поцается управляющий импульс напряжения, длительность которого формируется широтно-импульсным модулятором 40

2. Преобразователь 1 перецает на выхоц энергию первичного источника электроснабжения пропорционально цлительности управляющего импульса.

Для поддержания постоянной неличи- 45 ны выходного параметра (тока или напряжения) сигнал с выхода преобра— зователя поступаеT на вход управления широтно-импульсного модулятора 2, в зависимости от которого формируется длительность управляющих импульсов. На тактовый нхоц широтноимпульсного моцулчтора 2 с выхода задающего генератора 4 поступает сигнал тактовой частоть{, из которого 55 формируются уира{»як>щие импчль<. ы с заданным периодом слецонания. 1оме>{т включения второго и»о<»е>(ук>({!1{х широтно-импу» ь с ных мо:<у» ч то р он o EE p e—

ЦeJlяетсн 1{м! I чJ! l (.ом сllнхI»>EIE{ {<1 циll который !{ыра <3<1 тын а ется llo э ацн ему фронту управляющего импул{,са предыцущего широтно-<{мпульсно{ о модулятора форм{{ро{{,{те.»ем 3 1{1!1!ульс<эм 1{ подается»а вход < инхрониэа!и{и после— дующ< го широтно — им!<ульсного Mo{gyJ{E{7opa. Таким образом, момент нключения послецующ< ro широтно-импульсного моцулятора и преобразователя сонпацаe7 с моментом выключения прецыцущего широтно-импульсного модулятора и преобразователя.

Источником помех в системе являются импульсы тока, Bo3>{è{<àí>EEEE{å в момент перекрытия открытых со< тояний смежных преобразователей.

На фиг.2а,б,в,г,д приведены циаграммы токов н устройстве-прототипе, на фиг,2е,ж,з,и,к — н предлагаемой системе при скнажности работы преобразователей = 0,33 и количестве каналов N=4 . На фиг ° 2а,б,в,г,е,ж,з,и приведены диаграммы токов на выходах каналов, а на фиг.2ц,к — на входе устройства. На фиг.3а,б,в,г,д,е,ж, з,и,к и фиг.4а,б,в,г,ц,е,ж,з,и,к приведены аналогичные циаграммы токов в устройстве при скнажности работы преобразователей, равной 0,125 и 0,9 соотнетственно, Из сравнения приведенных диаграмм .гоков видно, что период слецования импульсов перекрытия работы каналов н предлагаемой системе по сравнению с прототипом увеличивается в N раз.

Это приводит. к соответствующему смещению спектра излучаемых электромагнитных помех н область низких частот.

l!звестно, что проводник цлиной 1 с токрм I излучает мощность, равную

Р=К.1 I .Е, гце К вЂ” постоянный

2 2 2 коэффициент; f — частота сигнала.

Таким образом, снижение частоты соответствующих составляющих спектра помех в N раз приводит к снижению

2 излучаемой мощности помех в N раз по сравнению с, прототипом. Кроме того, предлагаемая система обладает более широкими функциональными возможностями по сравнению с прототипом, так как она позволяет включать любо число каналов, автоматически,обес»ечивая при этом минимально возможную длительность перекрытий, н то время как в системе-прототипе необхоцимо равномерно распрецелять моменты нк!{н>— чения каналов в течение периоца и, 14976 l 1 распредt литл чь фиг. 2

С . I!ëff I I ü

Ф о р м у л а и з о б р t" т е н и я

СисTt.ìà вторичногсл электропитания, содержащая задающий г,неэатор, N однотактных преобразователей, подключенных входами к входным выводам, а выходами — к выходным выводам, N широтно-импульсных модуляторов, выходами соединенных с управляющими входами соответствующих однотактных преобразователей, выходы KoTopfM соединены с управляющими входами соответствующих широтно-импульсных

5 модуляторов, отличающаяся тем, что, с целью снижения уровня электромагнитных помех, в нее введены N-I формирователей импульсов, выход каждого предыдущего широтно О импульсного модулятора соединен с входом синхронизации широтно-импульсного модулятора через формирователь импульсов, а тактовые входы широтноимпульсных модуляторов соединены

f5 с Выходом задающего генератора.

)4976I I

Фие. i

Составитель Е.Финогенов

Техред "1.Õoäàíè÷ Корректор Н.Король

Редактор А.Лежнина

Заказ 4444/49 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1()1