Силовая электроника №2'2006

Новая серия вторичных источников питания типа AC-DC военного назначения от НПП «ЭлТом»

Павел Бономорский
Руслан Розовел


В статье описывается серия вторичных источников питания (ИВЭП) типа AC-DC военного назначения с активным корректором коэффициента мощности, разработанных ОАО «НПП «ЭлТом» для построения систем бесперебойного питания.


За последние несколько лет потребности промышленности во вторичных источниках питания военного назначения класса DC-DC были практически полностью удовлетворены. Серийным выпуском унифицированных вторичных источниках питания военного назначения в модульном исполнении сейчас занимаются НПП «ЭлТом» и «Электрон-инвест». Унифицированные вторичных источниках питания класса AC-DC в модульном исполнении в стране не выпускаются (если не считать источников питания серии УБПИ калужского завода «Тайфун» и серии БПС, выпускаемой ПО КВГС «Мороз»).

В особо ответственных образцах РЭА военного назначения, как правило, требуется обеспечение бесперебойного электроснабжения. Однако, несмотря на значительное количество такой РЭА, решение задач бесперебойного питания целиком отдано на откуп ее разработчикам, то есть бесперебойные источники питания (ИБЭП) проектируются только под конкретную аппаратуру. Унифицированные бесперебойные источники питания военного назначения в стране не разрабатывались и не выпускаются.

Приняв во внимание все вышеизложенное, НПП «ЭлТом» приступило к разработке двух новых серий источников питания военного назначения.

Первая серия — модули питания с номинальным входным напряжением 220 В переменного тока и выходными параметрами, аналогичными серии МП.

Вторая серия (МПС) представляет собой ряд вторичных источниках питания класса AC-DC мощностью 500 Вт, предназначенных для систем бесперебойного питания с работой на буферную аккумуляторную батарею. Модули питания серии МПС05В представляют собой стабилизирующие выпрямительные устройства с активным корректором коэффициента мощности, имеющие гальваническую развязку между входными, выходными цепями и корпусом. Модули питания обеспечивают возможность параллельного соединения для набора необходимой мощности, а также возможность подключения к внешней АСУ. При параллельном соединении модулей питания обеспечивается равномерное распределение выходных токов (выравнивание) независимо от тока нагрузки. Модули питания выполнены в стандартных корпусах для размещения в аппаратурных стойках типа «Евромеханика» и БНК по ГОСТ Р 50756.0-2001.

Остановимся более подробно на отличительных особенностях серии МПС. МПС представляет собой двухступенчатый преобразователь напряжения AC-DC с корректором коэффициента мощности, равномерным распределением выходных токов при параллельном включении нескольких модулей питания и несколькими группами «сухих контактов», сигнализирующих основные параметры состояния модуля питания.

Структурная схема модуля питания серии МПС приведена на рис. 1. Для обеспечения потребления синусоидального тока, уменьшения реактивной мощности, снижения уровня гармоник и помех в питающей сети в источник питания встроен активный ККМ, который обеспечивает коэффициент мощности 0,98. ККМ выполнен на основе повышающего регулятора напряжения. В основе схемы управления ККМ лежит интегральная схема собственного производства НПП «ЭлТом» — аналог микросхемы ML4824 фирмы Fairchild. Преобразователь напряжения представляет собой симметричный полумостовой преобразователь напряжения со схемой управления, расположенной на стороне нагрузки, и трансформаторным драйвером. Такая компоновка обеспечивает высокое напряжение изоляции между питающей сетью и нагрузкой (более 1,5 кВ) без необходимости применения импортных высоковольтных оптопар (отечественные оптопары с напряжением изоляции более 500 В с приемкой заказчика в настоящее время не выпускаются). В основе схемы управления преобразователя напряжения лежит интегральная схема 1156ЕУ2. Внутренний источник питания (ВИП) выполнен по топологии однотактного обратноходового преобразователя напряжения, он обеспечивает стабильные гальванически развязанные напряжения питания для схем управления ККМ и ПН. Входной фильтр состоит из пассивного многозвенного LC-фильтра и ограничителя пускового тока. Выходной фильтр представляет собой пассивный многозвенный LC-фильтр.

Рис. 1. Структурная схема модуля серии МПС
Рис. 1. Структурная схема модуля питания серии МПС

Конструктивно модули питания серии МПС выполнены в корпусах размером 230х 142х 111 мм (3U/28HP/D = 230 мм) с теплоотводящим радиатором, установленным вместо одной из боковых стенок. Корпус модуля питания предназначен для установки в 19-дюймовую аппаратурную стойку типа «Евромеханика» или БНК Внутри корпуса размещены две двухслойные печатные платы с установленными на них по технологии печатного и сквозного монтажа элементами. Все силовые тепловыделяющие активные элементы модуля питания установлены на нижней стороне первой печатной платы и винтами притянуты к теплоотводящему радиатору. При работе модуля питания на номинальную нагрузку в условиях повышенной температуры окружающей среды необходим принудительный отвод тепла от радиатора путем обдува. В задней части модуля питания имеется комбинированный ножевой разъем (вилка), обеспечивающий подключение к питающей сети, цепи нагрузки и цепям контроля.

Через разъем осуществляется управление и контроль работы модуля питания в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1. Функции управления и контроля работы модуля
Таблица 1. Функции управления и контроля работы модуля питания

Визуальная индикация «Сеть» и «Исправная работа» осуществляется соответствующими светодиодами на лицевой панели модуля питания.

Внешний вид модуля питания серии МПС представлен на рис. 2.

Рис. 2. Внешний вид модуля серии МПС
Рис. 2. Внешний вид модуля питания серии МПС

Отличительные особенности модулей питания серии МПС:

  • активный корректор коэффициента мощности;
  • обеспечение параллельной работы;
  • работа на буферную аккумуляторную батарею;
  • контроль состояния батареи;
  • стандартный корпус конструктива типа «Евромеханика»;
  • защита от перегрузки по току;
  • защита от короткого замыкания в нагрузке;
  • защита от недопустимого изменения входного напряжения;
  • защита от перегрева;
  • выдача на внешнюю АСУ информации о состоянии МПС;
  • внешние воздействующие факторы по ГОСТ РВ 20.39.304-98 для групп 2.2.1, 2.1.1;
  • мягкий запуск (Soft Start);
  • ограничение пускового тока.

При разработке изделия использовалась отечественная элементная база с приемкой «5». Основные параметры разработанных вторичных источниках питания приведены в таблице 2.

Таблица 2. Параметры модулей серии МПС
Таблица 2. Параметры модулей питания серии МПС
*  *  *

Другие статьи по этой теме


Скачать статью в формате PDF

Скачать статью в формате PDF 2006_02_72.pdf  

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо