-WС
(
05 О 1С
4
Изобретение относится к устройствам для контроля электропитания потребителя энергии. Цель изобретения - повышение экономичности и уменьшение колебаний напряжения. С ростом выходного напряжения регулятора заряжается конденсатор 6. Когда выходное напряжение регулятора достигнет значения постоянного напряжения питания, к конденсатору 6 не должен подводиться больше никакой дополнительный заряд. Регулятор напряжения 5 тотчас же отбирает ток, а напряжение растет скачкообразно. Стабилитрон 11 берет на себя избыточный ток. Потребитель тока включается его активное состояние сохраняется до тех пор, пока выход 15 вентилятора И-НЕ 14 сохраняет логическую единицу. 5 з.п. ф-лы. 1 ил.
Г2
15
73
СМ
Uy -
Изобретение относится к устройствам для контроля электропитания потребители электроэнергии в частности микрокомпьютера на мобильном носителе информации с индуктивной передачей энергии.
Цель изобретения - повышение экономичности и уменьшение колебаний напряжения.
На чертеже представлено устройство для контроля электропитания потребителя энергии.
Устройство содержит трансформаторную катушку 1 трансформатора, расположенную на носителе информации, которая проходит мимо установленной на стационарной станции катушки трансформатора, соединенной с источником тока. Катушка 1 трансформатора, включенная параллельно последовательной схеме из диода 2 и конденсатора 3, обеспечивает в течение промежутка времени индуктивное соединение с катушкой трансформатора стационарной станции, переменное во времени рабо- .чее напряжение Ug, отводимое на выход конденсатора 3 и через резистор 4, подводимое к регулятору 5 напряжения. Регулятор 5 напряжения вьшолнен в виде интегральной схемы УС78Т05 и служит для получения приблизительно постоянного ,цля заданного промежутка времени напряжения питания U С+З.В для микрокомпьютера и других коммутационных схем,) снимающих энергию с второго конденсатора 6, включенного параллельно к выходу регулятора). Так как регулятор 5 напряжения может ре- :гулировать такое постоянное напряжение питания и только тогда, когда к его входу приложено определенное минимальное напряжение, при каждом проходе мимо стационарной станции рабочее напряжение Ug схемного устройства растет от нуля и снова опускается до нуля. Кроме того, предусматривается устройство 7 для контроля напряжения, включающее потребитель энергии, в данном случае в виде микрокомпьютера, только в тот промежуток времени, когда напряжение питания Uy постоянно равно 5 В. Этот промежуток времени определяется моментом подъема напря - жения Пд на выходе регулятора до постоянного напряжения питания Uy и моментом снижения напряжения Ид на вы- .ходе регулятора ниже постоянного напряжения питания 5В.
0
5
0
5
0
5
0
5
Устройство 7 для контроля напряжения имеет компаратор 8, к одному из входов которого подается эталонное напряжение Upgf , пропорциональное напряжению и, на выходе регулятора, а на другой вход - разностное напряжение Ujj, снимаемое с входа регулятора и превышающее пороговое значение.
Для получения эталонного напряжения к выходу ид регулятора параллельно подключен делитель 9 напряжения, съемник 10 напряжения которого соединен с неинвертируемым входом компаратора 8. Для отвода разностного напряжения Uj, к входу регулятора параллельно включена последовательная схема из стабилитрона 11 и резистора 12.. Точка соединения выходов стабилитрона 11 и резистора 12 присоединена к инвертируемому входу компаратора 8. Падение напряжения, возникающее на резисторе 12, является мерилом для разностного напряжения Цд. Напряжение Uj, -с табилитрона (7,5 В) выбирают большим, чем напряжение питания Uy (5 в), но не слишком большим: так, чтобы было гарантировано, что после заряда конденсатора 6, т.е. когда ток, подведенный к регулятору 5 напряжения., становится больше, чем снимаемый с выхода регулятор а напряжения, напряжение на входе регулятора 5 напряжения возрастает до зенеровского напряжения, в результате чего стаби- литрон 11 течет избьп очный ток и на резисторе 12 генерирует разностное .напряжение Up.
К вькоду KOffflapaTOpa 8 присоединен через резистор 13 первый вход вентиля НЕ-И 14, к другому входу которого приложено напряжение питания U 5 В. С выхода 15 вентиля НЕ-И 14 может . сниматься сигнал включения потребителя - логическая единица и сигнал выключения потребителя - логический нуль. Выход компаратора 8 еще соединен через резистор 16 связи с неинвертируемым входом компаратора 8. Благодаря этой обратной связи создается петля гистерезиса переключательного элемента, благодаря чему подавляется влияние колебаний нагрузки.
Устройство работает следующим образом.
Если носитель информации проходит мимо стационарной станции и при этом катушка 1 трансформатора временно индуктивно соединяется с питаемой током
16024076
катушкой трансформатора на стационар- дае U. на резисторе 12 снижается ниже ной станции, то медленно нарастаетэталонного напряжения U и выход
рабочее напряжение V на выходе кон-компаратора 8 снова становится положительным. Тем самым опрокидывается выход 15 вентиля ЫЕ-И 14 на логичесденсатора 3. Так как стабилитрон 11 еще заперт, то поднимается имеющееся
на стабилитроне 11 напряжение U. Ре- кий нуль и потребитель снова отклю- гулятор 5 напряжения полностью после- чается, причем до тех пор, пока при
довательно передает напряжение U на выход регулятора, так что выходное напряжение Од регулятора 5 напряжения увеличивается. Разностное напряжение и, снижающееся на резисторе 12, равно нулю,, в то время как эталонное напряжение принимает положительное зпаче1ше, так что выход компаратора 8 становится положительным. Выход 15 вентиля НЕ-И 14 принимает значение логического нуля. До
ближайщем включении рабочего напряже- Q ния ив выход 15 вентиля НЕ-И 14 снова не опрокинется на логическую единицу.
Формула изобретения
151- Устройство для контроля электропитания потребителя энергии, например микрокомпьютера на подвижном носителе информации с индуктивным переносом энергии, содержащее подключенропитания потребителя энергии, напри мер микрокомпьютера на подвижном носителе информации с индуктивным пере носом энергии, содержащее подключентех пор, пока здесь сигнал выключения 20 ный к изменяющемуся во времени рабоимеет значение логического нуля, потребитель (микрокомпьютер) остается выключенным.
С ростом выходного напряжения U регулятора заряжается конденсатор 6, благодаря чему ток, текущий через регулятор 5 напряжения, становится больше, чем более поздний рабочий ток. Когда выходное напряжение Пд регулятора достигает значения постоянного напряжения питания Uy 5 В, то к конденсатору 6. больше не подводится никакой допол1штельный заряд и регулятор 5 напряжения сразу отбирает ток, благодаря чему напряжение растет скачкообразно. Стабилитрон 11 становится проводящим и берет на себя избыточный ток. Благодаря этому быстро возрастает снижающееся на резисторе 12 разностное напряжение Uj,. Как тсшько разностное напряжение Uj, превышает постоянное эталонное наЪряже- rei выход компаратора 8 принимает логический нуль, а выход 15 вентиля НЕ-И 14 опрокидывается на логическую единицу. Потребитель тока (микрокомпьютер) включается и его активное состояние сохраняется до тех пор, пока выход 15 вентиля НЕ-И 14 сохраняет логическую единицу, i
Если индуктивная связь катушки 1 трансформатора с катушкой трансформатора стационарной станции прекращается, то рабочее напряжение Ug на конденсаторе 3 снижается до тех пор, по- ее денсатору
ка ток в стабилитроне 12 течет к ну-3. Устройство по пп. 1 и 2,. о
лю. к этому моменту энергии еще достаточно, чтобы поддерживать напряжение питания Uy, равное 5 В. Папряжечему напряжению регулятор напряжения для формирования постоянного напряжения питания для потребителя и блок для контроля напряжения для включения 25 и отключения потребителя после повышения выходного напряжения регулятора до напряжения регулятора ниже напряжения питания, при этом блок контроля напряжения выполнен в виде ком- 30 паратора, выход которого подключен к исполнительному органу, отличающееся тем, что, с целью повьшения экономичности и уменьшения колебаний напряжения, один вход ком- парат ора подключен к источнику опорного напряжения, напряжение которого пропорщгонально выходному напряжению регулятора, а другой вход компаратора подключен к узлу, включенному на входе регулятора напряжения и формирующему разностное напряжение, превышающее пороговое значение, при этом по- роговое значение выбрано так, чтобы разностное напряжение было больше или с меньше опорного напряжения в случае, когда напряжение регулятора достигло напряжения питания, т.е. не стало ниже.
(-
40
т личающееся тем, что параллельно входу регулятора включена последовательная цепочка из диода Зенеближайщем включении рабочего напряже- Q ния ив выход 15 вентиля НЕ-И 14 снова не опрокинется на логическую единицу.
Формула изобретения
151- Устройство для контроля электропитания потребителя энергии, например микрокомпьютера на подвижном носителе информации с индуктивным переносом энергии, содержащее подключен 20 ный к изменяющемуся во времени рабое денсатору
чему напряжению регулятор напряжения для формирования постоянного напряжения питания для потребителя и блок для контроля напряжения для включения 25 и отключения потребителя после повышения выходного напряжения регулятора до напряжения регулятора ниже напряжения питания, при этом блок контроля напряжения выполнен в виде ком- 30 паратора, выход которого подключен к исполнительному органу, отличающееся тем, что, с целью повьшения экономичности и уменьшения колебаний напряжения, один вход ком- парат ора подключен к источнику опорного напряжения, напряжение которого пропорщгонально выходному напряжению регулятора, а другой вход компаратора подключен к узлу, включенному на входе регулятора напряжения и формирующему разностное напряжение, превышающее пороговое значение, при этом по- роговое значение выбрано так, чтобы разностное напряжение было больше или с меньше опорного напряжения в случае, когда напряжение регулятора достигло напряжения питания, т.е. не стало ниже.
(-
0
т личающееся тем, что параллельно входу регулятора включена последовательная цепочка из диода Зенеpa и резистора, при этом диод Зенера i подюцочен к входу регулятора, а разностное напряжение снимается с резистора в виде падения напряжения.с
выход компаратора присоединен к одному из входов вентиля НЕ-И, другой Ьход которого нагружен напряжением питания, а на его выходе формируют сигнал включения потребителя в виде сигнала логической единицы или сигнал включения в виде сигнала логического нупял
