ЦЕПЬ ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ Российский патент 1999 года по МПК H02J9/06 H02J7/04 

Изобретение относится к цепям источника напряжения для электропитания и, конкретно, цепям источника напряжения для электропитания для обеспечения мощности, потребляемой от сети, или резервной мощности, которая заряжается/разряжается мощностью, потребляемой от сети. Данное изобретение основано на Корейской патентной заявке N 35967/1995, которая является приоритетной заявкой.

Обычно цепь источника напряжения для электропитания содержит блок питания для обеспечения мощности, потребляемой от сети, в обычных условиях и блок резервного питания, если мощность от сети отключена. В этом случае батарея, которая заряжается/разряжается мощностью от сети, используется для блока резервного электропитания.

На фиг. 1 изображена цепь источника напряжения для электропитания в соответствии с имеющимся уровнем техники.

Когда первое напряжение VI электропитания находится на нормальном уровне, его прилагают к узлу N через диод 12. Затем, одновременно, напряжение электропитания на узле N выводят к выходу V_о и заряжают в батарею 18 через резистор 14. В этом случае диод 16 используют как диод защиты от обратных токов для отсечения канала к батарее 18.

Когда первое напряжение V1 электропитания находится на ненормальном уровне, то есть если первое напряжение V1 электропитания ниже резервной мощности V2 батареи 18, то резервную мощность V2 подают к выходу V_o через диод 16. В этом случае диод 12 используют как диод защиты от обратных токов, чтобы предотвратить поступление резервного питания V2 к первой схеме источника напряжения для электропитания (не показана), от которой прилагают первое напряжение V1 электропитания.

Батарею 18 заряжают мощностью более низкой, чем первое напряжение V1 электропитания. Батарея 18 заряжается и разряжается через диод 16 не полностью. Таким образом, если резервное напряжение V2 батареи 18 ниже, чем отпирающее напряжение диода 16, разряжается, диод 16 выключается. Это обусловливает уменьшенное время разряда и неполный разряд батареи 18.

Цель данного изобретения заключается в обеспечении цепи источника напряжения для электропитания, которая может полностью зарядить батарею путем повышения зарядного напряжения.

Другая цель данного изобретения заключается в обеспечении цепи источника напряжения для электропитания, которая может увеличить время разряда батареи, если питание отключено.

Для достижения указанных целей данного изобретения цепь источника напряжения для электропитания имеет первый блок источника напряжения для электропитания для обеспечения первого напряжения электропитания; второй блок источника напряжения для электропитания для обеспечения второго напряжения электропитания, которое ниже первого напряжения электропитания; резервный блок источника напряжения для электропитания для обеспечения резервного напряжения электропитания; блок управления зарядным током, который вводит первое напряжение электропитания и управляет зарядным током, который предназначен для приложения к резервному блоку источника напряжения для электропитания в соответствии с емкостью резервного блока источника напряжения для электропитания; блок защиты от обратных токов, подключенный между вторым блоком источника напряжения для электропитания и выходным узлом, подключенным к выходу; блок защиты от перегрузки, подключенный между резервным блоком источника напряжения для электропитания и выходным узлом, для защиты резервного блока источника напряжения для электропитания от избыточного заряда; и релейный блок, который возбуждают первым напряжением электропитания и который формирует канал для вывода резервного напряжения электропитания к выходному узлу, когда отключено первое напряжение электропитания.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема, которая изображает цепь источника напряжения для электропитания в соответствии с имеющимся уровнем техники;
на фиг. 2 - принципиальная схема, которая изображает цепь источника напряжения для электропитания в соответствии с данным изобретением.

Предпочтительное осуществление данного изобретения излагается ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Следует отметить, что одинаковые узлы или элементы чертежей представляют по возможности одинаковые номера или символы.

Первое напряжение V1 электропитания прилагают к блоку 221 управления зарядным током. Блок 221 управления зарядным током подключен к батарее 222 через узел N2 и управляет количеством зарядного тока в соответствии с емкостью батареи 222. Батарею 222 заряжают первым напряжением V1 электропитания через блок 221 управления зарядным током. Второе напряжение V2 электропитания прилагают к узлу N3 через диод 33 и затем выводят к выходу V_o. Блок 224 защиты от перегрузки, подключенный между узлом N2 и выходным узлом N3, состоит из диодов 31 и 32 и функционирует для защиты батареи 222 от избыточной нагрузки. Релейный блок 223, который вводит первое напряжение V1 электропитания в качестве мощности возбуждения, имеет катушку 29 в качестве узла возбуждения реле и переключатель 30 в качестве контактного узла реле. Когда первое напряжение V1 электропитания проходит через катушку 29, переключатель 30 выключается, и когда первое напряжение V1 электропитания отключено, переключатель 30 включается.

Действие схемы источника, напряжения электропитания подробно излагается со ссылкой на фиг. 2.

Во-первых, описание излагается на примере того случая, когда первое и второе напряжения электропитания нормального уровня прилагают к блоку 221 управления зарядным током и диоду 33 соответственно. Первое напряжение V1 электропитания прилагают к резисторам 21 и 23 и диоду 26. Делящее напряжение V_n1, полученное разделением первого напряжения V1 электропитания резисторами 21 и 22, прилагают к базе p-n-p-транзистора 24. Величины сопротивления резисторов 21 и 22 установлены в таких пределах, что p-n-p-транзистор 24 можно включить делящим напряжением V_n1. Первое напряжение V1 электропитания прилагают к эмиттеру включенного p-n-p-транзистора 24 через резистор 23. Тем самым батарею 222 заряжают первым напряжением V1 электропитания. Первое напряжение V1 электропитания проходит по диодам 26, 27 и 28 и возбуждает катушку 29, при этом выключая переключатель 30. Батарею 222 заряжают напряжением электропитания, которое выше напряжения выходного узла N3 на величину включающего уровня напряжения диодов 31 и 32. Причина заключается в том, что батарея 222 разряжается, когда к батарее 222 прилагают напряжение электропитания более высокое, чем напряжение на выходном узле N3 плюс включающее напряжение диодов 31 и 32. Напряжение электропитания, полученное вычитанием включающего напряжения диода 33 из второго напряжения V2 электропитания, прилагают к выходу V_o. Вычтенное напряжение электропитания является напряжением электропитания выходного узла N3.

Во-вторых, описание будет излагаться на примере того случая, когда первое и второе напряжения электропитания ненормальных уровней прилагают к блоку 221 управления зарядным током и диоду 33. Поскольку первое напряжение V1 электропитания отключено, катушка 29 не действует и поэтому переключатель 30 включен. При этом резервное напряжение V3 электропитания батареи 222 разряжается и затем прилагается к выходному узлу N3 через узел N2 и включенный переключатель 30. Резервное напряжение V3 электропитания, приложенное к выходному узлу N3, не разряжается диодом 33 ко второму блоку (не показан) источника напряжения электропитания. В этом случае диод 33 используют в качестве диода защиты от обратных токов. Разряд длится до тех пор, пока батарея 222 не станет полностью разряженной. После этого, когда напряжение V1 электропитания прилагают к полностью разряженному состоянию батареи 222, максимальный зарядный ток ограничивается резисторами 21, 22 и 23, тем самым защищая батарею 222 от форсированного заряда.

Как описано выше, батарею можно полностью зарядить повышением уровня резервного напряжения электропитания, и также можно увеличить время разряда батареи, тем самым при помощи включения переключателя 30 создавая возможность полного разряда батареи. Кроме этого, срок службы батареи можно увеличить защитой батареи от перегрузки.

Выше проиллюстрировано и изложено предпочтительное осуществление данного изобретения, но специалистам в данной области будет понятно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны в рамках данного изобретения. Поэтому предполагается, что данное изобретение не ограничивается конкретным осуществлением, раскрытым в качестве наиболее оптимального варианта выполнения данного изобретения, а предполагается, что данное изобретение включает в себя все осуществления, на которые распространяется прилагаемая формула изобретения.

Цепь источника напряжения для электропитания имеет первый блок источника напряжения для электропитания для обеспечения первого напряжения электропитания; второй блок источника напряжения для электропитания для обеспечения второго напряжения электропитания, которое ниже первого напряжения электропитания; резервный блок источника напряжения для электропитания для обеспечения резервного напряжения электропитания; блок управления зарядным током, который вводит первое напряжение электропитания и управляет зарядным током, который предназначен для приложения к резервному блоку источника напряжения для электропитания в соответствии с емкостью резервного блока источника напряжения для электропитания. Кроме того, цепь имеет блок защиты от обратных токов, подключенный между вторым блоком источника напряжения для электропитания и выходным узлом, подключенным к выходу; блок защиты от перегрузки, подключенный между резервным блоком источника напряжения для электропитания и выходным узлом, для защиты от перегрузки резервного блока источника напряжения для электропитания; релейный блок, который возбуждают первым напряжением электропитания и который формирует канал для вывода резервного напряжения электропитания к выходному узлу, когда первое и второе напряжения электропитания отключены. Техническим результатом является увеличение времени разряда батареи, если питание отключено. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Цепь источника напряжения для электропитания, содержащая первый блок источника напряжения для электропитания для обеспечения первого напряжения электропитания, второй блок источника напряжения для электропитания и для обеспечения второго напряжения электропитания, которое ниже первого напряжения электропитания, резервный блок источника напряжения для электропитания и для обеспечения резервного напряжения электропитания, блок защиты от обратных токов, подключенный между вторым блоком источника напряжения для электропитания и выходным узлом, подключенным к выходу, отличающаяся тем, что содержит блок управления зарядным током, выполненный с возможностью ввода первого напряжения электропитания и управления зарядным током, который предназначен для приложения к резервному блоку источника напряжения для электропитания согласно емкости резервного блока источника напряжения для электропитания, блок защиты от перегрузки, подключенный между резервным блоком источника напряжения для электропитания и выходным узлом, для защиты от перегрузки резервного блока источника напряжения для электропитания, релейный блок, возбуждаемый первым напряжением электропитания и выполненный с возможностью формирования канала для вывода резервного напряжения электропитания к выходному узлу при отключении первого напряжения электропитания. 2. Цепь источника напряжения для электропитания по п.1, отличающаяся тем, что релейный блок содержит узел возбуждения реле, возбуждаемый первым напряжением электропитания, и контактный узел реле, соединенный параллельно с блоком защиты от перегрузки, для выполнения переключения для формирования канала резервного напряжения электропитания к выходному узлу при отключении первого напряжения электропитания. 3. Цепь источника напряжения для электропитания по п.1, отличающаяся тем, что блок управления зарядным током содержит узел деления напряжения для деления первого напряжения электропитания первым и вторым резисторами и генерации делящего напряжения, p-n-p-транзистор, который включают/выключают делящим напряжением, приложенным к его базе, и который имеет коллектор, подключенный к резервному блоку источника напряжения для электропитания, и третий резистор для ввода первого напряжения электропитания и управления максимальным током эмиттера p-n-p-транзистора.