Стабилизирующий источник постоянного напряжения

Стабилизирующий источник постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()974356

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22)Заявлено 18. 03.80 (21) 2895709/24-07 с присоединением заявки %в (53)M. Кд.

0 05 F 1/56

Гаоударотвенный комитет

СССР (23) Приоритет— ло делам изобретений н отнрытнй

Опубликовано15 11.82 Бюллетень М 42 (53) УДК 621.316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 15. 1 1. 82

О. Н. Сороколетов, Ю. E. Кулешов, В. P. Ус1йков -,.

I L / и А. С. Толстоухов .. "4 "

I (72) Авторы изобретения

Киевский технологический институт легкой промЫшленйости (7l ) Заявитель (54 ) СТАБИЛИЗИРУ10щИЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания различных устройств вычислительной техники, автоматики.

Известен регулируемый источник питания, содержащий несколько отдельных источников питания, каждый из которых имеет источник тока, регулирующий элемент и управляющую схему. В силовые цепи каждого источника включены датчики тока, например резисторные (1 ).

Известен также стабилизирующий источник питания постоянного напряжения, содержащий параллельно включенные стабилизаторы постоянного напряжения, каждый из которых состоит из регулирующего блока, управляющего блока, усилителя постоянного тока и датчика тока (21. го

Цель изобретения — повышение надежности работы источника постоянного напряжения.

Недостатком известных источников является сложность одновременного выполнения требований по распределению

2 тока между стабилизаторами и по нестабильности напряжения на нагрузке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизирующий источник постоянного напряжения, содержащий, по крайней мере, два соединенных параллельно между собой стабилизаторы постоянного напряжения, каждый из которых состоит из регулирующего блока, управляюще. го блока и датчиков $3).

Недостатками известного источника являются наличие сложного коммутирующего устройства в случае изменения числа работающих параллельно стабилизаторов, зависимость..неравномерности распределения тока нагрузки между отдельными стабилизаторами от величины тока нагрузки.

974356

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизирующем источнике постоянного напряжения, содержащем параллельно включенных стабилизаторов с датчиками тока и связанный с ними общий блок управления, каждый стабилизатор снабжен блоком управления по мощности, входы которого подключены к общему блоку управления и датчику тока соответствующего стабилизатора, а выход — ко входу того же стабилизатора.

Блок управления по мощности каждого стабилизатора выполнен на операционных усилителях в интегральном исполнении и схеме деления с умножителем.

Выполнение стабилизирующего источсокую стабильность напряжения на нагрузке, равномерную загрузку отдельных источников при разбросах их параметров и при резких изменениях тока нагрузки.

На чертеже приведена функциональная схема источника постоянного напряжения.

Стабилизирующий источник постоянas зо ного напряжения содержит Й параллельно включенных стабилизаторов 1, 2, 3...N с регуляторами (не показаны), к каждому из которых подключены датчики тока 4, 5, 6.....N, связанные с общим блоком управления 7 и блоками управления по мощности 8, 9, 10..

N каждого стабилизатора.

Каждый блок управления по мощнос ти 8, 9, 10...N выполнен на операционных усилителях в интегральном исполнении 11, 12, 13 и на схеме делителя 14 с одновременным умножением частного, которая в свою очередь выполнена на двух интегральных микросхемах, умножителе и операционном усилителе.

Стабилизирующий источник постоянного напряжения работает следующим образом.

При появлении тока в стабилизаторах 1, 2, 3...й сигналы, соответствующие величине тока каждого из них, с датчиков тока 4, 5, 6.....N поступают в блок управления 7, который вырабатывает сигнал, пропорциональный величине IH/N, где Й - число работающих стабилизаторов, друника постоянного напряжения по опи- ag санной схеме позволяет обеспечить выгими словами - усредненную токовую уставку 3, определяемую выражением

» «» .», ...т

i-n сР 11 И которая поступает в блок управления по мощности 8, 9, 10...I1. С блока управления 7 в блок управления по мощности 8, 9, 10...М поступает и опорное напряжение И

В случае параллельной работы напряжение на всех устройствах равно

"н = н ном+ aU где U — номинальное напряжение на н ном нагрузке;

AUн -- изменение величины.

Обеспечение равенства токов предполагает выполнение условия, при котором I< + I + 1 +...+ IN. Ток из любого устройств при этом

» NIN " =»cp 4»N где 1ъ1N = Ig р

Тогда каждое устройство отдает в нагрузку среднюю мощность, равную

Рсры сР и ном.

При возможных изменениях одного или обеих сомножителей выражение г:ри нимает вид

1 сР 1,1«4>м (»с Р41 кйнмом «4 1 н1

После соответствующих преобразова. ний получаем

Ы 1 RUAT.@»41g0няОy, °

При отсутствии тока нагрузки сигнал управления pasex 0 и управление регулятором отдельного устройства нарушается. Для устранения этого необходимо выражение 4Р пронормиро" вать по току IN, тогда .„4Ъ 41„ т„ " 1м " o

При 1 - 0 сигнал управления Ц„ пРопоРЦионален величине 4!3н, а это значит, что на холостом ходу устройство становится стабилизатором напряжения.

При наличии тока нагрузки величина .4IN/I изменяется и позволяет поддерживать равенство токов, протекающих по отдельным устройствам с высокой степенью точности.

Для обеспечения заданной нестабильности напряжения на нагрузке при допустимых разбросах параметров от5 974 дельных устройств сигнал управления усиливается в К раз.

Работу блока управления по мощности рассмотрим на примере работы канала стабилизатора 1. 5

На операционные усилители 11 и

12, являющиеся схемами сравнения, с блока управления 7 и датчика тока

4 поступают сигначы Овп, с и 1 . В схемах сравнения -происходит выделение сигнала ошибки по напряжению

h U> и по току Ь!1, который далее поступает на операционный усилитель

13, являющийся сумматором, и схему деления 14 с одновременным умножением частного. С выхода схемы 14 сигнал, равный произведению el< /I х

x U „о„„ поступает на сумматор 13, с выхода которого сигнал управления у=" (4 1н+ 1„0 ином )

А11 20 поступает на регулятор стабилизатора 1.

Таким образом, выполнение стабилизированного источника питания по опи- санной схеме позволяет обеспечить высокую стабильность выходного напряжения при изменениях тока нагрузки и работу всех стабилизаторов в одинаковом режиме, что в конечном итоге

356 d йовышает надежность работы устройст-. ва в целом.

Формула изобретения

1. Стабилизирующий источник постоянного напряжения, содержащий N параллельно включенных стабилизаторов с датчиками тока и связанный с ними общий блок управления, о т " л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, каждый стабилизатор снабжен блоком управления по мощности, входы которого подключены к общему блоку управления и датчику тока соответствующего стабилизатора, а выход - к входу того же стабилизатора.

2. Источник постоянного напряжения по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блоки управления по мощности выполнены на операционных усилителях в интегральном исполнении и схеме деления с умножителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3356855, кл. 307-53, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР

И 451987, кл. G 05 F 1/56, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

N 547751, кл. G 05 F 1/56, 1977 °

974356

Заказ 8703/66

Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал. ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Стрелкин

Редактор Н, Горват Техред Т,Матоцка 1(орректор М. шароши