SU922699A1 - Имитатор солнечной батареи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, в частности к области преобразовани  посто нного напр жени  в посто нное, и может, быть использовано при разработке имитаторов первичных источников электропита-. НИН ограниченной мощности.

Известны вторичные источники питани , выходна  вольт-амперна  характеристика которых аналогична внешней характеристике солнечной батареи, которые содержат линейный регулирующий орган, датчик тока нагрузки, функциональный преобразователь и схему сравнени  выходных напр жений источника и функционального преобразовател  l . I

Недостатком таких источников  вл етс  низкий КПД.

Известны также имитаторы, в которых дл  сокращени  общего числа преобразовательных  чеек линейныйрегулирующий орган выполнен в виде некоторого числ.а транзисторов, шунтирующих выходы соответствующих преобразовательных  чеек и св занных с соответствующими операционными усилител ми 1 -. -,

Недостатком известных имитаторов  вл етс  сложность настройки линейного регулирующего opraria в св зи с увеличенным числом каналов регулировани .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  имитатор солнечной батареи, содержащий р д преобразовательных  чеек, выполненных в виде стабилизаторов тока, диодно-транзисторный коммута10 тор, базы транзисторов которого соединены с выходами соответствующих компараторов, регулирующий транзистор , база которого соединена с выходом усилительно-измерительного уз15 ла, включенного между одним из выходных выводов имитатора и его общей шиной, и датчик тока нагрузки, включенный между другим выходным выводом и общей шиной имитатора и выходом

20 св занный Ч; входами компаратора t2 .

Недостатком даных имитаторов  вл етс  сравнительно большое число преобразовательных  чеек, что ухудшает динамические свойства устройства и усложн ет его изготовление.

Claims (2)

1. Цель изобретени  - упрощение схемы имитатора путем сокращени  числа преобразовательных  чеек и повышение 30 быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  те что в имитатор солнечной батареи вв ден сумматор напр жений, включенный между входом по меньшей мере одного компаратора и выходом датчика тока и по входу соединений с выходами ос тальных компараторов. На фиг.1 приведена функциональна  схема имитатора солнечной батареи; на фиг.2 - эпюры напр жений, по сн ющие его работу. Имитатор содержит п ть преобразов тельных  чеек 1-5 - стабилизаторов тока, диодно транзисторный коммутатор 6, компараторы 7, сумматор 8, регулирующий транзистор 9, усилитель но-измерительный узел, состо щий из узла 10 сравнени  и делител  11 выходного напр жени , и датчик 12 тока нагрузки. Выход преобразовательной  чейки 1 соединен с выходной шиной имитатора непосредственно, а выходы  чеек 2-5 через диодно-транзисторный коммутатор б, базы транзисторов которого соединены с выходами компараторов 7 Последние своими инвертирующими входами соединены с ксточникс1ми опорных напр жений, причем неинвентирующие входы компараторов 7 (2) и 7 (3) под ключены к выходу сумматора 8, а комп ратора 7 (4) и 7(5) - к выходу датчи ка 12 тока. .. Общий выход всех преобразовательных  чеек зашунтирован регулирующим транзистором 9, база которого подключена к выходу узла 10 сравнени . Один из входов узла 10 сравнени  сое динен с выходом делител  11 выходного напр жени , а второй - с выходом датчика 12 тока нагрузки. .Имитатор работает cлeдs oщим образом . Выходное напр жение датчика тока нагрузки и«г при увеличении тока нагрузки линейно уменьшаетс , пробега  уровни срабатывани  компараторов 7. Тем самым осуществл етс  перевод преобразовательных  чеек 2-5 из режима короткого замыкани  в режим передачи энергии в нагрузку. Установленные мощности преобразовательных  чеек выбираютс  таким образом , что токи стабилизации  чеек 1, 2 и 3 равны между собой и равны величине 1а, а ток каждой из  чеек 4 и 5 определ етс  соотношением 1 15 31  1 +12+1з . В общем случае ток каждой из  чеек , управл емых от компараторов, св занных с выходом датчика 12 тока равен величине п1А, где п- число  чеек, управл емых по сигналу с выхода сумматора 8. В режиме холостого хода выходное напр жение U.f датчика 12 тока максимально , при этом справедливо неравенство U , поэтому все  чейки, кроме первой, наход тс  в режиме короткого замыкани  (фиг.2). Весь ток  чейки 1 протекает в этом режиме по транзистоРУ 9. При мере роста тока нагрузки 1 напр жение U .уменьшаетс , и аналогЯЧно уменьшаетс  напр жение на выходе алгебраического сумматора 8 напр жений Ug (на фиг.2 условно прин то на этом этапе, что ). При достижении напр жением U величины Цщ 2L срабатывает компаратор 7 (2) и закрываетс  транзистор, шунтирующий  чейку 2. Тем самым последн   подключаетс  к общей выходной шине имитатора. Аналогично при U &Uon находитс  в режиме передачи энергии и  чейка 3 . Дальнейший рост тока 1 приводит к такому снижению и , что переопрокинетс  компаратор 7(4) и включитс  в работу  чейка 4 Скачкообразное изменение напр жени  на выходе компаратора 7 (4)приводит к аналогичному увеличению выходного напр )хени  сумматора 8,при этом  чейки 2 и 3 отключаютс . Последующее увеличение 1ц приводит к повторному поочередному подключению  чеек 2 и 3, пока при Иц «Uon не сработает компаратор 7 (5) и: не произойдет подключение  чейки 5 и новое отключение  чеек 2 и 3. Максимальный ток нагрузки определитс  величиной 1птох 1 91 , или дл  общего случа  1мтах п151+innlsi nlji (l+m) , где m - число  чеек, управл емых сигналом с выхода датчика 12 тока., Уменьшение тока нагрузки происходит при обратном пор дке переключени   чеек. Плавную регулировку выходного напр жени  имитатора осуществл ет регулирующий транзистор 9 управл емый схемой 10 сравнени . По сравнению с известным имитатором в предлагаемом устройстве общее число  чеек, а следовательно, и число компараторов 7 может быть существенно сокращено при одинаковых расчетных мощност х линейного регулирующего транзистора 9. Например, при 1нтах ЮОА и,1  2А в известном .устройстве необходимо иметь 50  чеек (и 50 компараторов), а в предлагаемом имитаторе при и общее число  чеек и компараторов составит всего 14 шт, т.е. почти в 4 раза меньше. В общем случае количество  чеек и компараторов уменьшитс  IH moA раз. Сокращение числа  чеек упрощает настройку имитатора и повышает его .быстродействие (последнееобъ сн етс  уменьшением суммарного времени поэтапного перевода  чеек из одного режима в другой. Таким образом, предлагаемый имита teop выгодно отличаетс  от известного меньшим числом преобразовательных  чеек, сравнительной простотой наст .ройки и большим быстродействием. Формула изобретени  Имитатор солнечной батареи, содержащий р д преобразовательных  чеек , выполненных в виде стабилизаторо тока, диодно-транзисторный коммутатор , базы транзисторов которого соединены с выходами соответствующих компараторов, регулирующий транзистор , база которого соединена с выходом усилительно-измерительного узла. включенного между одним из выходных выводов имитатора и его общей шиной, и датчик тока нагрузки, включенный между другим выходным выходом и общей шиной имитатора и выходом св занный со входами йомпараторов, о тличающийс  тем, что, с целью упрощени  схемы имитатора путем сокращени  числа преобразовательных  чеек и повышени  быстродействи  в него введен сумматор напр жений, включенный между входом по меньшей мере одного компаратора и выходом датчика и по входу соединенный с выходами остальных компараторов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Приборы и техника эксперимента . 1971, 2, с. 176-179.
2. 2.Веденеев Г.Mi и др. Улучшение энергетических и массогабаритных показателей имитаторов солнечных батарей .- Сб. Проблемы преобразовательной техники (институт электродинамики АН Украинской ССР), 1979.