ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к радиотехнике, а именно к импульсным источникам вторичного электропитания, например усилителя мощности беспилотного летательного аппарата и может быть использована в радиосвязи, радиолокации и других областях техники.
8
За прототип выбран импульсный источник питания для светодиодов по патенту РФ №119186, 2012 г., МПК Н02М 7/00, опубл. 07.02.2012 г.
Устройство-прототип содержит сглаживающее устройство первичной цепи (ПЦ), состоящее из помехоподавляющих и фильтрующих конденсаторов и предохранителя, изолирующий силовой трансформатор (ИСТ), силовые ключи, демпферный узел, выпрямитель, сглаживающее устройство вторичной цепи (ВЦ), состоящее из дросселя и параллельно включенных сглаживающих конденсаторов, управляемый импульсный генератор (УИГ), компаратор, источник опорного напряжения (ИОН) и импульсный разделительный трансформатор (ИРТ).
Недостатками устройства-прототипа являются малая надежность из-за невозможности контроля напряжения и выполнения устройства защиты от короткого замыкания, перегрузки или перегрева в виде предохранителя, что неприемлемо для БПЛА, а также отсутствие возможности сигнализации в случае наступления указанных сбоев и восстановления работоспособности, и низкая функциональность из-за невозможности увеличения выходной мощности путем подключения нескольких однотипных источников питания, а также кратковременного увеличения напряжения.
Решаемой задачей является повышение надежности и расширения функциональных возможностей.
Сущность полезной модели заключается в том, что в импульсном источнике вторичного электропитания усилителя мощности (УМ) беспилотного летательного аппарата (БПЛА), содержащим сглаживающее устройство первичной цепи (ПЦ), состоящее из керамических помехоподавляющих и фильтрующих конденсаторов с малыми потерями, силовые ключи, изолирующий силовой трансформатор (ИСТ), демпферный узел, включенный параллельно первичной обмотки ИСТ, выпрямитель, сглаживающее устройство вторичной цепи (ВЦ), состоящее из дросселя и параллельно включенных керамических сглаживающих конденсаторов с малыми потерями, управляемый импульсный генератор (УИГ), компаратор, источник опорного напряжения (ИОН) и импульсный разделительный трансформатор (ИРТ) для развязки с первичной питающей сетью (ППС), при этом его первичная обмотка подключена к УИГ, а вторичная - к силовым ключам, в состав введены устройство измерения выходного напряжения непосредственно на входе питания УМ для исключения падения напряжения на соединительных проводниках, и устройство защиты (УЗ) от короткого замыкания, перегрузки или перегрева с гальванически изолированным сигнализатором и модулем автоматического восстановления работоспособности (МАВР), при этом напряжение от ППС поступает на помехоподавляющие и фильтрующие конденсаторы сглаживающего устройства ПЦ, и через силовые ключи и демпферный узел - на ИСТ, затем преобразованное в ИСТ напряжение через выпрямитель поступает на дроссель и керамические сглаживающие конденсаторы сглаживающего устройства ВЦ и далее на вход УМ, одновременно с этим напряжение со входа УМ поступает на УКН и первый вход компаратора, на второй вход, которого поступает напряжение от ИОН, где происходит сравнение этих напряжений и выработка соответствующего сигнала, с выхода компаратора этот сигнал поступает на УИГ, где генерируются импульсы заданной ширины, после чего эти импульсы поступают на ИРТ, где и происходит гальваническая развязка с ППС и далее на силовые ключи для управления ими, в случае возникновения короткого замыкания, перегрузки или перегрева, УКН через сигнализатор УЗ выдает соответствующую команду, а МАВР принимает меры к восстановлению работоспособности импульсного источника через ИРТ.
Кроме того, в вариантах источника в состав дополнительно введены шина управления и подключения, по меньшей мере, двух однотипных источников питания для увеличения, при необходимости, выходной мощности, и устройство повышения напряжения (УПН) для кратковременного увеличения, при необходимости, напряжения, по команде формирователя управляющих сигналов (ФУС) УМ.
Сущность полезной модели поясняется структурной схемой, где:
1 - помехоподавляющие конденсаторы;
2 - фильтрующие конденсаторы;
3 - силовые ключи;
4 - демпферный узел;
5 - изолирующий силовой трансформатор (ИСТ);
6 - выпрямитель;
7 - дроссель;
8 - сглаживающие конденсаторы;
9 - устройство контроля напряжения (УКН);
10 - компаратор;
11 - источник опорного напряжения (ИОН);
12 - управляемый импульсный генератор (УИГ);
13 - импульсный разделительный трансформатор (ИРТ);
14 - сигнализатор;
15 - модуль автоматического восстановления работоспособности (МАВР);
16 - шина управления и подключения (ШУП);
17 - устройство повышения напряжения (УПВ).
Заявляемый импульсный источник вторичного электропитания усилителя мощности (УМ) беспилотного летательного аппарата (БПЛА) работает следующим образом.
)
)
Напряжение от первичной питающей сети* (ППС, * на схеме не показана, здесь и далее) поступает на помехоподавляющие конденсаторы 1 и фильтрующие конденсаторы 2 сглаживающего устройства ПЦ** (** на схеме не обозначено, здесь и далее), и через силовые ключи 3 и демпфирующий узел 4 - на ИСТ 5, затем преобразованное в ИСТ 5 напряжение через выпрямитель 6 поступает на дроссель 7 и сглаживающие конденсаторы 8 сглаживающего устройства ВЦ** и далее на вход УМ*, одновременно с этим напряжение со входа УМ* поступает на УКН 9 и первый вход** компаратора 10, на второй вход**, которого поступает напряжение от ИОН 11, в компараторе 10 происходит сравнение этих напряжений и выработка соответствующего сигнала, с выхода** компаратора 10 этот сигнал поступает на УИГ 12, где генерируются импульсы заданной ширины, после чего эти импульсы поступают на ИРТ 13, где и происходит гальваническая развязка с ППС* и далее на силовые ключи 3 для управления ими, в случае возникновения короткого замыкания, перегрузки или перегрева, УКН 9 через сигнализатор 14 УЗ** выдает соответствующую команду, а МАВР 15 УЗ** принимает меры к восстановлению работоспособности источника через ИРТ 12, для увеличения выходной мощности источника к ШУП 16 подключают, по меньшей мере, два однотипных источника питания*, а для кратковременного увеличения напряжения используют УПВ 17, работающее по команде ФУС* УМ*.
Технический результат заключается в повышении надежности и расширении функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно введением устройства измерения выходного напряжения непосредственно на входе питания УМ, устройства защиты (УЗ) от короткого замыкания, перегрузки или перегрева с гальванически изолированным сигнализатором и модулем автоматического восстановления работоспособности (МАВР), а также шины управления и подключения (ШУП) однотипных источников питания и устройства повышения напряжения (УПВ).
Представленные описание и структурная схема заявляемого источника вторичного электропитания позволяют, используя известные в приборостроении материалы, технологии и покупные радиоэлектронные изделия, изготовить его промышленным способом и использовать в радиосвязи, радиолокации и других областях техники, для питания различных устройств, например усилителя мощности (УМ) беспилотного летательного аппарата (БПЛА).