Источник вторичного электропитания Советский патент 1990 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам бесперебойного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, использующим бу- ферную аккумуляторную батарею.

Целью изобретения является повышение надежности в режиме использования в качестве автоматизированного зарядного устройства.

На чертеже приведена структурная схема источника вторичного электропитания.

Источник вторичного электропитания содержит регулятор 1, усилитель 2 сигнала нестабильности выходного напряжения, выход которого соединен с первым входом блока ,3 выбора режима стабилизации по току или по напряжению, второй вход которого подключен через усилитель 4 сигнала перегрузки тока к выходу датчика 5 тока регулятора 1, а выход блока 3 выбора режима стабилизации по току или по напряжению соединен с выходом управления регуля- тора 1, компаратор 6 состояния, коммутатор 7, вентиль 8, источник 9 опорного напряжения и два масштабирующих делителя 10 и 11. При этом коммутатор 7 включен между первой выходной клеммой регулятора 1 и вхо- цом усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряжения, первый масштабирующий делитель 10 включен между выходными выводами регулятора 1, источник 9 опорного напряжения, второй масштабирующий делитель и вентиль соединены последовательно и включены между второй выходной клеммой регулятора 1 и выходом компарато- рв 6 состояния. Выход первого 10 и выход второго 11 масштабирующих делителей подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам компаратора б состояния, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 7. Емкостный накопитель 12 включен между инвертирующим входом компаратора 6 состояния и вторым выходным выводом регулятора 1, транзисторный ключ 13 включен параллельно емкостному накопителю 12, блок 14 запрета включен между первым выходным выводом регулятора 1 и управляющим входом транзисторного ключа 13 а управляющий вход блока 14 запрета соединен с выходом датчика входного напряжения, в качестве которого, например, могут быть использованы после

0

5 0 5 0 0 45 JQ „ 5

довательно соединенные источник 9 опорного напряжения и второй масштабирующий делитель 11, общая точка которых подключена к выходу датчика входного напряжения.

Источник вторичного электропитания работает следующим образом.

При попадании напряжения сети нэп-- ряжение на выходе по-прежнему равно напряжению аккумуляторной батареи, подключенной к выходным выводам. При этом напряжение источника 9 опорного напряжения равно нулю, поэтому блок 14 запрета заперт. Напряжение аккумуляторной батареи через отпертый блок 14 запрета поступает на управляющий вход транзисторного ключа 13, который находится в насыщенном состоянии. Напряжение на емкостном накопителе 12, подключенном к инвертирующему входу компаратора 6 состояния, равно нулю, так как емкостный накопитель 12 шунтирован насыщенным транзисторным ключом 13.

При восстановлении напряжения се- , ти появляется напряжение источника 9 опорного напряжения, которое прикладывается к неинвертирующему входу компаратора 6 состояния через второй масштабирующий делитель 11 и воздействует на вход управления блока 14 запрета, запирая его. Транзисторный ключ 13 запирается, и емкостный накопитель 12 заряжается через первый масштабирующий делитель 10 до его выходного напряжения. Таким образом, при восстановлении напряжения сети гарантируется, что напряжение на инвертирующем входе компаратора 6 состояния будет ниже, чем напряжение на его неинвертирующем входе. 3 результате при восстановлении напряжения сети и при подключенной непосредственно к выходу ИВЭ аккумуляторной батарее компаратор состояния 6 вырабатывает напряжение, при котором коммутатор 7 заперт. Напряжение на выходе усилителя 2 будет равно нулю. Блок 3 выбора режима стабилизации по току или по напряжению соединяет выход усилителя 4 сигнала перегрузки тока с управляющим входом регулятора 1. При этом на выходе регулятора 1 имеет место стабилизированный ток, контролируемый с помощью датчика 5 тока и задаваемый пороговым уровнем усилителя 4. Этим током производится зарядка аккумуляторной батареи.

При достижении выходным напряжением первого заданного уровня, который выбирается равным величине конечного зарядного напряжения аккумуляторной батареи, компаратор б состояния вырабатывает напряжение, при котором коммутатор 7 отпирается. Вход усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряжения подключается к выходу регулятора 1. Усилитель 2 сигнала нестабильности выходного напряжения настроен на стабилизацию напряжения второго заданного уровня, равного напряжению содержания аккумуляторной батареи, которое ниже величины конечного зарядного напряжения. Поэтому блок 2 выбора режима стабилизации по току или по напряжению подключает выход усилителя 2 сигнала нестабильности выходного напряжения к управляющему входу регулятора I. При этом на выходе регулятора 1 стабилизируется напряжение, равное по величине напряжению содержания, при токе нагрузки, равном утечке аккумуляторной батареи.

От момента появления напряжения сети до момента, когда напряжение на аккумуляторной батарее еще ке достигло величины конечного зарядного напряжения, вентиль 8 заперт ввгходным напряжением компаратора 6 состояния. Ток через второй масштабирующий делитель J 1 не протекает . При этом компаратор 6 состояния через первый масштабирующий делитель 10 сравнивает напряжение на аккумуляторной батарее с напряжением источника 9 опорного напряжения. Величина опорного напряжения источника 9 и коэффициент деле- ния первого делителя 10 выбираются такими, чтобы компаратор 6 состояния срабатывал при достижении напряжением на аккумуляторной батарее величины конечного зарядного напряжения, которое выше напряжения содержания.

При переключении устройства в режим стабилизации напряжения содержания, которое меньше конечного зарядного напряжения, порог срабатывания компаратора б состояния понижается скачком, В режиме стабилизации выходного напряжения на уровне напряжения содержания напряжение на выходе компаратора 6 состояния таково, что вентиль 8 отперт. Ери этом через второй

10

15

20

25

0

30

5

5

0

5

масштабирующий делитель 1 прптекарт ток, создавая дополнительное паденке напряжения между неинвертиручвдим входом компаратора 6 состояния и источником 9 опорного напряжения. За счет этого и понижается порог обратного срабатывания компаратора 6 состояли-. Коэффициент делителя 1I выбирается таким образом, чтобы при уменьшении выходного напряжения с уровня конечного зарядного напряжения на уровень напряжения содержания компаратор 6 состояния не переключился обратно в режим заряда.

Таким образом, при восстановлении напряжения сети после его пропадания автоматически начинает подзаряд аккумуляторная батарея стабилизированным током. При достижении величины конечного зарядного напряжения на аккумуляторной батарее устройство автоматически переключается из режима стабилизации выходного тока в режим стабилизации напряжения содержания, величина которого меньше величины конечного зарядного напряжения.

Формула изобретения

1.Источник вторичного электропитания по авт.св. К° 1453381, отличаю ц и и с я тем, что, с целью повышения надежности в режиме использования в качестве автоматизированного зарядного устройства, введены емкостный накопитель, транзисторный ключ и блок запрета, причем, емкостный накопитель включен между инвертирующим входом компаратора состояния и второй выходной клеммой регулятора, транзисторный ключ включен параллельно емкостному накопителю, блок запрета включен между первой входной клеммой регулятора и управляющим входом транзисторного ключа, а управляющий вход блока запрета соединен с выходом датчика входного напряжения.

2.Источник по п. 1, отличающийся тем, что в качестве датчика входного напряжения использованы последовательно соединенные источник опорного напряжения и второй масштабирующий делитель, причем их общая точка подсоединена к выходу датчика входного напряжения.

Изобретение относится к источникам бесперебойного питания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности в режиме использования в качестве автоматизированного зарядного устройства. Регулятор 1 через датчик тока 5 обеспечивает автоматический заряд постоянным током и содержание в заряженном состоянии аккумуляторной батареи, подсоединенной к выходным выводам регулятора 1. Выходное напряжение регулятора 1 измеряется первым масштабирующим делителем 10 и сравнивается компаратором 6 с опорным напряжением. При достижении на выходе напряжением конечного зарядного уровня компаратор 6 подключает коммутатором 7 выходные выводы ко входу усилителя сигнала нестабильности выходного напряжения 2, который обеспечивает переход регулятора 1 из режима стабилизации тока в режим стабилизации напряжения. При исчезновении входного напряжения исчезает опорное напряжение и блок запрета 14 насыщает транзисторный ключ 13, шунтирующий емкостной накопитель 12, включенный параллельно выходу первого масштабирующего делителя 10. При восстановлении входного напряжения компаратор 6 размыкает коммутатор 7, переводя регулятор 1 в режим стабилизации тока нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.