Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лк_17_18_19.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
17.04.2019
Размер:
105.47 Кб
Скачать

17. Стабилизированные источники электропитания

С бестрансформаторным входом. Системы электропитания

Аппаратуры автоматической и многоканальной электросвязи.

Требования, предъявляемые к системам электропитания.

Большинство современной аппаратуры связи выполнено на интегральных микросхемах (ИС). Это привело к диспропорции между массой и объемом функциональной аппаратуры и массой и объемом источников вторичного электропитания (ИВЭП), также расширились функциональные возможности аппаратуры и возросли требования к выходным параметрам и удельным характеристикам ИВЭП.

Изменились номиналы выходных напряжений и токов нагрузки ИВЭП. Так, например, для транзисторной аппаратуры применялись ИЭП, имеющие номинальные значения выходных напряжений 12,6; 20; 27; 36 В, то для питания устройств на ИС требуются источники с номиналами напряжений 2; 5; 12,6; 27В.

Расширение функциональных возможностей аппаратуры привело, в свою очередь, к увеличению мощности, потребляемой от ИЭП. Поэтому задача миниатюризации ИВЭП сильно усложняется.

Для питания транзисторной аппаратуры ранее широко применялась схема ИВЭП, приведенная на рис.1. Схема содержит силовой транзистор Т, выпрямитель В, фильтр Ф, непрерывный или импульсный стабилизатор напряжения – СТ.

U c U2 U0 Uвых

Рис.1

Структурная схема источника

для электропитания транзисторной аппаратуры

Применение импульсного стабилизатора вместо непрерывного действия позволяет значительно уменьшить мощность, рассеиваемую на РЭ, повысить КПД с 15-25% до 90%, уменьшить массу и объем. Однако объем и масса достаточно велики за счет использования силового низкочастотного трансформатора. Поэтому современные ИВЭП строятся по схеме с бестрансформаторным входом (рис.2).

Ф2

У

Uc Uвых

ШИМ

ИЭ

Рис.2

Структурная схема ИВЭП

с бестрансформаторным входом

В этой схеме функции регулирования напряжения выполняет преобразователь. При изменении выходного напряжения сигнал ОС воздействует на регулируемый преобразователь, длительность импульсов на его выходе изменяется. Стабилизация осуществляется за счет широтно-импульсного регулирования напряжения преобразователя. ИЭ – измерительный элемент сравнивает Uвых с опорным напряжением.

Как отмечалось ранее, все электроприемники подразделяются на три категории.

Необходимое число независимых источников электроснабжения как внешних, так и собственных, а также число групп АБ и расчетное время разряда одной группы устанавливается ведомственными нормами технологического проектирования ВНТП 332-81. В соответствии с этим документом все электроприемники, относящиеся к группе первой категории, должны быть обеспечены электроснабжением от трех независимых источников электроэнергии 3-х фазного переменного тока.

Согласно ВНТП 332-81 в зависимости от состава оборудования электропитающей установки (ЭПУ) и способа эксплуатации АБ системы электропитания классифицируют следующим образом:

буферная система электропитания;

двухлучевая безаккумуляторная система электропитания;

система электропитания с отдельной от нагрузки резервной аккумуляторной батареей.

В буферной системе питание аппаратуры при нормальном электроснабжении осуществляется от стабилизированных выпрямительных устройств, обеспечивающих одновременно непрерывный подзаряд АБ (основных групп АБ), подключенных параллельно нагрузке.

В настоящее время все шире находят применение КЭ и ЭАТС, а также ЦСП, в которых используются ИС. Поэтому для питания такой аппаратуры необходимы ЭПУ, обеспечивающие малые отклонения напряжения от требуемых, а пульсации напряжения не должны превышать 2мВ псофометрических. Поэтому для питания новых систем связи находят применение буферная система питания при стабилизации напряжения с помощью авторегулируемых вольтдобавочных конверторов (ВДК). Возможны два варианта работы ЭПУ. По первому варианту (рис.3) при нормальном электроснабжении ВДК отключен устройством коммутации (УК), а его выход шунтирован диодной сборкой (ДС).

Рис.3. Вариант буферной системы питания

В случае отсутствия электроснабжения или аварии в БВ (буферном выпрямителе) ВДК автоматически включается и компенсирует снижение напряжения АБ. После восстановления электроснабжения и заряда АБ до заданного напряжения ВДК отключается. По второму варианту (вариант с активным ВДК) ВДК постоянно включен в цепь нагрузки, что существенно повышает качество вырабатываемой электроэнергии в переходных режимах работы ЭПУ. Энергетические показатели этого варианта несколько ниже из-за постоянного расхода энергии в ВДК.

В двухлучевой безаккумуляторной системе (рис.4) электропитание отдельных групп потребителей одного номинала напряжения осуществляется непосредственно от двух или большего числа стабилизированных выпрямительных устройств.

~ 1-й луч

к аппаратуре

~ 2-й луч

ВУЛС

Рис.4. Двухлучевая безаккумуляторная

с истема электропитания

Электроснабжение каждой половины этих ВУ (одного луча системы) при нормальных условиях электроснабжения осуществляется от своего независимого источника энергии переменного тока. При этом выпрямительные устройства каждого луча загружены не более чем на 50% их номинальной мощности. При отключении одного из источников энергии переменного тока и до замены его резервным питание аппаратуры осуществляется от оставшегося луча, загрузка ВУ которого удваивается. В качестве устройств преобразования энергии применяются автоматизированные установки типа ВУЛС.

Достоинства – меньшая стоимость токораспределительных систем (ТРС), особенно при низких уровнях питающих напряжений (24; 21,2В), т.к. распределение энергии осуществляется по переменному току; простота эксплуатации ЭПУ ввиду отсутствия кислотных аккумуляторов.

Недостаткихудшее качество вырабатываемой электроэнергии в переходных режимах работы ЭПУ;

- необходимость в более надежном электроснабжении предприятия связи.

Такая система связи применяется только при:

наличии трех независимых источников энергоснабжения, одним из которых является электростанция энергосистемы;

наличии двух независимых внешних источников энергоснабжения и собственной автоматизированной дизельной электростанции.

Находит применение на крупных МТС и УАК, т.е. в условиях большого потребления энергии, при большой рассредоточенности потребителей.

ВУ

к аппаратуре

Рис.5. Система электропитания

с отделенной от нагрузки резервной АБ

Система АП с отделенной от нагрузки резервной АБ может применяться (рис.5) для питания станций с программным управлением при введении в нее ВДК, исключающего изменения Uвых в процессе разряда АБ.

В нормальных условиях электроснабжение АБ и постоянно работающий ВДК, подключенные параллельно выходу ВУ, в питании аппаратуры не принимают участия, т.к. Uвых ВУ несколько выше суммарного напряжения АБ и ВДК. АБ отделена от нагрузки диодной сборкой ДС и содержится в режиме непрерывного подзаряда от зарядного выпрямителя ЗВ. При отсутствии электроснабжения или аварии в ВУ питание аппаратуры осуществляется стабильным суммарным напряжением АБ и ВДК. Недостатокжесткие требования к динамическим характеристикам ВУ, т.к. АБ не может выполнять функции динамического фильтра.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]