Автоматическое устройство для контроля напряжения на химическом источнике тока при разряде Советский патент 1988 года по МПК H01M10/48 G01R31/36 

220

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики, предназначенных для тренировки, разбраковки и испытаний химических источников тока (ХИТ) при из разряде.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже представлено автоматическое устройство для контроля напряжения на ХИТ при разряде.

Устройство содержит блок 1 питания, источник 2 опорного напряжения, делитель 3 опорного напряжения, делитель 4 входного напряжения, операционный усилитель 5, элемент 6 индикации, ключ 7 и усилитель 8. Отрицательная клемма блока 1 соединена с общей точкой устройства, а положительная клемма - с источником 2 опорного напряжения, операционным усилителем 5 и с транзисторным ключом 7. Выход источника 2 опорного напряже- НИН соединен с делителем 3 опорного напряжения, с одним концом делителя 4 входного напряжения и с первым концом элемента 6. Средняя точка делителя 3 опорного напряжения подключе- на к неинвертирующему входу операционного усилителя 5, а к его инвертирующему входу - средняя точка делителя 4 входного напряжения. Другой конец делителя 4 входного напряжения предназначен для подключения к положительному электроду ХИТ. Выход операционного усилителя 5 через резистор соединен с базой транзисторного ключа 7, база которого через другой резистор соединена с общей точкой устройства. К коллектору транзисторного ключа 7 подключен второй конец элемента 6 индикации, вход усилителя 8 и катод диода 9, анод которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя.

Между неинвертирующим и инвертирующим входами операционного усилителя включен диод 10.

Между неинвертирукицим входом операционного усилителя 5 и общей точкой устройства включен конденсатор. К коллектору транзистора выходного каскада усилителя 8 тока подключен анод диода 11, катод которого предназначен для подключения к положительному электроду ХИТ и к отрицательной клемме внешнего источника

0

5 0 5 о

5

5

питания. Точка соединения коллектора транзистора выходного каскада усилителя 8 тока и анода диода 11 предназначена для подключения к положительной клемме внешнего источника питания. Вывод операционного усилителя 5, предназначенный для подключения источника питания отрицательной полярности, соединен с общей точкой устройства, которая предназначена для подключения к отрицательному электроду ХИТ.

Устройство работает следукнцим образом.

В номинальном режиме, при подключенном аккумуляторе, напряжение,снимаемое с делителя 4 входного напряжения и подаваемое на инвертирующий вход операционного усилителя 5,больше по абсолютной величине (относительно общей точки устройства),чем напряжение, снимаемое с делителя 3 опорного напряжения и подаваемое на неинвертирующий вход операционного усилителя 5. На выходе операционного усилителя 5, работающего в режиме компаратора, имеется сигнал, потенциал которого близок по величине к потенциалу общей точки устройства, транзисторный ключ 7 закрыт, а транзисторы усилителя тока откры- ты. Напряжение на коллекторе транзисторного ключа 7 по величине близко к опорному Е и диоды закрыты. По мере разряда аккумулятора напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя уменьшается и как только его величина станет меньше, чем величина напряжения на неинвертирутощем входе, на выходе операционного усилителя потенциал напряжения резко возрастет,, откроется транзисторный ключ 7, закроются транзисторы усилителя 8 тока, разрядный ток потечет через диод 11 в обход ХИТ, потенциал на коллекторе транзисторного ключа 7 станет близким к потенциалу общей точки, засветится светодиод 12,сигнализируя о срабатьшании устройства и отключении аккумулятора из разряда, откроется диод 9, падение напряжения на резисторе 13 увеличится, потенциал напряжения на инвертируклцем входе операционного усилителя 5 приблизится к потенциалу общей точки устройства и, следовательно, будет исключена возможность отключения и повторного срабатьшания устройства.-Для

возврата схемы в исходное состояние необходимо отключить и вновь включить напрялсение питания.

Для устранения ложных срабатьша- ний устройства при включении напряжения питания между неинвертирующим входом операционного усилителя 5 и общей точки устройства включена емкость 14, которая уменьшает скорость нарастания опорного напряжения, подаваемого на неинвертирующий вход операционного усилителя 5.

Таким образом устройство одновременно выполняет функции контроля величины напряжения на ХИТ, бесконтактного отключения ХИТ от разрядной цепи при достижении на нем предельного значения напряжения и индикации о достижении на ХИТ предельного значения напряжения и его отключения от разрядной цепи. Использование в устройстве защиты от перенапряжений по входу позволяет его широко применять в устройствах автоматики, работающих с больщим количеством последовательно включенных ХИТ и осуществляющих их тренировку и разбраковку. Отсутствие ложных срабатьша- ний устройства при включении напряжения питания позволяет осуществить сброс всех одновременно работаюащх устройств одной кнопкой, кратковре- менно размыкающей цепь питания (220 В).,

Ф о р м ула изобретения

Автоматическое устройство для контроля напряжения на химическом источнике тока при разряде, содержащее источник питания, операционньй усилитель, неинвертирующий вход которого присоединен к делителю опорного напряжения, а выход к блоку сигнализации, и выходные выводы, о т л и ч а

ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство содержит источник опорного напряжения, делитель входного напряжения, состоящий из ДВУХ последовательно соединенных резисторов,подключенный одним концом к источнику опорного напряжения, другим - к по ложительному выходному выводу, причем точка соединения резисторов делителя входного напряжения подключена к инвертирующему входу операционного усилителя, конденсатор, включенный между неинвертирующим входом операционного усилителя и общей точкой устройства, подключенной к отрицательному выходному выводу, транзисторный ключ, база которого соединена через резисторы с общей точкой устройства и с выходом операционного усилителя, эмиттер с общей точкой устройства, а коллектор присоединен через резистор к положительной клемме источника питания устройства, два диода, один из которых подключен катодом к инвертирукяцем , а анодом к неинвертирующему входу операционного усилителя, другой анодом подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, а катодом к коллектору транзисторного ключа, элемент сигнализации, состоящий из последовательно соединенных другого резистора и светоднода, подключенный одним концом к коллектору транзисторного ключа, а другим источнику опорного напряжения, усилитель тока на составном транзисторе, база которого подключена через третий резистор к коллектору транзисторного ключа, а эмиттер - к общей точке устройства, третий диод, подключенньй анодом к коллектору составного транзистора, а катодом - к положительному выходному выводу.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для тренировки и испытаний химических источников тока (хит). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей уст-- ройства. Инвертирующий вход операционного усилителя 5 подключен к средней точке делителя входного напряжения 4, один конец которого соединен с источником опорного напряжения 2, а другой предназначен для подключения к положительному электроду химического источника тока. Выход операционного усилителя соединен с транзисторным ключом 7, коллектор которого соединен с положительной клеммой питания устройства и с входом усилителя тока 8 на составном транзисторе, эмиттер которого подключен к общей точке устройства. Вывод коллектора предназначен для подключения к положительной клемме внешнего источника питания. К коллектору анодом подключен диод 11, катод которого предназначен для подключения к положительному электроду химического источника тока. Устройство обеспечивает контроль величины напряжения ХИТ и отключение его от разрядной цепи при достижении на нем предельного напряжения и соответствующей индикации. 1 ил. ю 00 S5 &Q 95