Устройство для контроля напряжения батареи (его варианты) Советский патент 1984 года по МПК G08B23/00 G01R19/165 

СП

о 00

2. Устройство для контроля напряжения батареи, содержащее импульсный генератор, триггер, первый вход которого соединен с выходом импульсного генератора, а выход подключен к управляющему электроду коммутирующего элемента, другие выводы которого включены последовательно с первым резистором и световым индикатором между положительной и отрицательной шинами питания, второй резистор, соединенный с отрицательной шиной питания, включенный с ним последовательно третий резистор, стабилитрон.

отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в нем использован триггер RS-типа, кроме того, в него дополнительно введен конденсатор, шунтирующий второй резистор, точка соединения второго и третьего резисторов подключена к второму входу триггера, анод стабилитрона соединен со свободным выводом третьего резистора, а , его катод соединен с первым резистором и через коммутирующий злемент - с положительной шиной питания.

1. Устройство для контроля напряжения батареи, содержащее импульсный генератор, триггер,, выход которого подключен к управляющему электроду первого коммутирующего элемента, другие выводы которого включены последовательно с первым резистором и световым,индикатором между положительной и отрицательной шинами питания, второй резистор, соединенный с отрицательной шиной питания, включенный с ним последовательно третий резистор, стабилитрон, о тличающееся тем, что, с целью уменьщения потребляемой мощности, в нем использован триггер RS-типа и дополнительно введены конденсатор, шунтирующий второй резистор, и второй коммутирующий элемент, управляющий электрод которого подключен к выходу импульсного генератора, вход - к положительной шине питания, выход - к первому входу триггера и катоду стабилитрона, анод которого соединен со свободным выводом третьего резистора, а точка соединения второго и третьего резисторов - с вторым входом триггера.

Изобретение относится к Технике злектроизмерений, в частности к сре ствам сигнализации о снижении напря жения ниже нормы и может быть испол зовано в устройствах, питающихся от .аккумуляторов и гальванических элементов. Известно устройство для контроля напряжения батареи, содержащее импульсный генератор, один вьвод кото рого через стабилитрон соединен с п ложительной шиной питания, а другой через звуковой индикатор - с отрицательной шиной питания С13. Однако это устройство недостаточно экономично, так как его индикатор работает, если напряжение питания превышает минималт:.но допустимый уровень, т.е. известное устройство заметно увеличивает потребление энергии от батареи. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля напряжения батареи, содержащее импульсный гене ратор, триггер D-типа, первый вход которого подключен к выходу импульс ного генератора, а выход - к управ ляклцему электроду коммутирукицего элемента, другие вьгеоды которого включены последовательно с резистор и световым индикатором между шинами питания, резисторный делитель и последовательно соединенные резисто со стабилитроном, включенные параллельно между шинами питания, компаратор, один вход которого соединен с выходом резисторного делителя, другой - с точкой соединения резистора и стабилитрона, а выход - с вторым входом триггера С23. Недостатком известного устройства является его невысокая экономичность так как токи, протекающие через резисторный делитель и резистор со стабилитроном, увеличивают потребление энергии от батареи. Цель изобретения - повышение экономичности за счет уменьшения потребляемой мощности. Поставленная цепь достигается тем, что в устройстве для контроля напряжения батареи, содержащем импульсный генератор, триггер, выход которого подключен к управляющему электроду перв.ого коммутирующего элемента, другие выводы которого включены последовательно с первым резистором и световым индикатором между положительной и отрицательной шинами питания, второй резистор, соединенный с отрицательной шиной питания, включенный с ним последовательно третий резистор, стабилитрон, использован триггер RS-типа и дополнительно введены конденсатор, шунтирующий второй резистор, и второй коммутирующий элемент, управлякщий электрод которого подключен к выходу импульсного генератора, вход - к положительной шине питания, выход к первому входу триггера и катоду 3 стабилитрона, анод которого соедине со свободным выводом третьего резистора, а точка соединения второго и третьего резисторов - с вторым вх дом триггера. В устройстве для контроля напряжения батареи по второму варианту, содержащем импульсный генератор, триггер, первый вход которого соеди нен с выходом импульсного генератора, а выход подключен к управляющем электроду коммутирующего элемента, другие выводы которого включены пос довательно с первым резистором и св тоВым индикатором между положительной и отрицательной шинами питания, второй резистор, соединенный с отри цательной шиной питания, включенный ним последовательно третий резистор стабилитрон, использован триггер RS-типа и дополнительно введен конд сатор, шунтирующий второй резистор, точка соединения второго и третьего резисторов подключена к второму входу триггера, анод стабилитрона соединен со свободным выводом треть го резистора, а его катод соединен с первым резистором и через коммуtиpyющий элемент - с положительной шиной питания. На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства по первому варианту; на фиг. 2 то же, по второму варианту. Устройство по первому варианту со;держит импульсньй генератор 1, триггер 2, выход которого подключен к управляющему электроду первого коммутирующего элемента 3, другие выводы которого включены последовательно с первым резистором 4 и световым индикатором 5 между положительной 6 и отрицательной 7 шинами питания, второй резистор 8, соединенный с отрицательной шиной пита ния, включенньй с ним последователь но третий резистор 9, стабилитрон-1 Вустройстве использован триггер RS-тйпа. Кроме того, в него дополнительно введены конденсатор 11, шунтирующий второй резистор 8 и второй коммутирующий элемент 12, управляющий электрод которого подключен к выходу импульсного генератора 1, вход - к положительной шине 6 питания, выход - к первому входу триггера 2 и катоду стабилитрона 10 анод которого соединен со свободным вьтодом третьего резистора 9, 784 а точка соединения второго 8 и третьего 9 резисторов - с вторым входом триггера 2. Устройство для контроля напряжения батареи по второму варианту содержит импульсный генератор 1, триггер 2, первый вход которого соединен с выходом импульсного генератора 1, а выход подключен к управляющему электроду коммутирующего элемента 3, другие вьшоды которого включены последовательно с первым резистором 4 и световым индикатором 5 между положительной 6 и отрицательной 7 шинами питания, второй резистор 8, соединенный с отрицательной шиной 7 питания, включенный с ним последовательно третий резистор 9, стабилитрон 10. В устройстве использован триггер RS-типа. Кроме того, в него дополнительно введен конденсатор t1, шунтирующий второй резистор 8. Точка соединения второго 8 и третьего 9 резисторов подключена к второму входу триггера 2, анод стабилитрона 10 соединен со свободным выводом третьего резистора 9, а его катод соединен с первцм резистором 4 и через коммутирующий элемент 3-е положительной шиной 6 питания. Устройство для контроля напряжения батареи по первому варианту работает следующим образом. Генератор 1 импульсов формирует короткие импульсы, открывающие коммутирукиций элемент 3, через который напряжение питания на время длительности импульса прикладывается к первому входу триггера 2 и к катоду стабилитрона 10. На выходе триггера 2 формируется напряжение, открьгоающее второй коммутирующий элемент 12. Одновременно, если напряжение на шинах 6 и 7 питания, определяемое напряжением контролируемой батареи, превышает минимально допустимое значение, через стабилитрон 10 и резистор 9 протекает ток, к концу импуль- са заряжающий конденсатор 11 до уровня, превьшгающего порог переключения триггера 2. Поэтому после окончания импульса триггер 2 возвращается в исходное состояние, закрывая коммутирующий элемент 12, после чего конденсатор 11 разряжается через резистор 8, и через период повторения импульсов описанные процессы повто-

ряются. Частота.повторения и длительность импульсов выбираются малыми, поэтому потребление энергии от батареи при нормальном уровне .напряжения устройством контроля мало, а световой индикатор 5 не светится. Если уровень напряжения между шинами 6 и 7 питания уменьшается ниже минимально допустимого уровня, определяемого параметрами стабилитрона 10, ток заряда конденсатора 11 во время импульса резко зменьшается. Уровень заряда конденсатора 11, определяемый соотношением резисторов 8 и 9, может быть выбран таким, что не приведет к возвращению триггера 2 в исходное состояние, поэтому при окончании выходного импульса импульс ного генератора 1 на выходе триггера 2 остается напряжение, отпирающее второй коммутирующий элемент 12, который будет постоянно открыт, вследФиг. 2

ствие чего засветится световой индикатор 5, сигнализируя о снижении напряжения батареи ниже допустимого уровня.

Устройство по второму варианту работает аналогично, за исключением того, что конденсатор 11 заряжается через резистор 9 и стабилитрон 10 пр открывании коммутирующего элемента 3.

В качестве коммутирующих элементов могут быть использованы транзисторы, а в качестве светового индикатора - светодиоды или жидкокристаллические элементы.

Отличия вариантов устройства для контроля напряжения батареи .обеспечивают повьппение экономичности, так как при нормальном уровне напряжения основные потребители энергии устройства работают в режиме питания короткими импульсами.