Устройство для контроля напряжения химического источника тока Советский патент 1977 года по МПК H01M10/48 

ем, соответствующим наиоольшему току нагрузки батареи, и наоборот, к ложному контролю, если система настроена на значение установки, соответствующей наименьшему току нагрузки батареи.

Целью изобретения является повышение точности контроля источника при работе последнего в широком диапазоне токовых нагрузок. Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено операционными усилителями, инвертирующие входы которых подключены к делителям напряжения на резисторах, питаемых от контролируемых участков химического источника тока, неинвертирующие входы соединены с выходами диодных схем выделения наибольшего напряжения групп чувствительных элементов, а выходы операционных усилителей связаны со входами выходных транзисторов.

На чертеже дана принципиальная схема описываемого устройства.

Устройство содержит источники тока 1, чувствительные элементы 2 в виде полевых транзисторов прямой и обратной проводимостей, токоограничивающие резисторы 3, создаютцие с сопротивлением исток - сток полевых транзисторов делитель напряжения, диодные схемы 4 выделения наибольшего напряжения по группам чувствительных элементов на резисторах 5, инвертирующие каскады на транзисторах 6, резисторах 7 и диодах 8, позволяющие сравнивать между собой напряжения, создаваемые иа резисторах 5, входящих в соседние группы чувствительных элементов, составленные из транзисторов разного типа проводимости, операционные усилители 9 с инвертирующими 10 и неинвертирующими 11 входами и выходами 12, делители напряжения на резисторах 13 и 14, создающие на инвертирующих входах 10 усилителей 9 напряжение, пропорциональное разности среднеарифметических значений напряжений источников тока, входящих в контролируемые участки электрохимической батареи, и допустимого отклонения от них, выходные каскады на транзисторах 15, стабилитронах 16 и резисторах 17, сигнальные лампы 18, стабилизаторы напряжения для питания операционных усилителей на резисторах 19 и стабилитронах 20, нагрузку 21.

Устройство работает следующим образом.

При подсоединении устройства к электрохимической батарее на входы полевых транзисторов 2 поступает напряжение отдельных источников тока 1 в непроводящей полярности. Полевые транзисторы находятся в состоянии средней проводимости, и через них протекает ток по цени, составленной переходными сопротивлениями исток - сток, резисторами 3 и 5 и диодами 4. Напряжение, создаваемое на резисторах 5, входящих в группы чувстительных элементов из транзисторов обратной проводимости, поступает на входы инвертирующих каскадов, на транзисторах 6 и резисторах 7 образуется напряжение, равное по величине входному, но в полярности, позволяющей сравнивать его при помощи диода 8 с напряжениями, создаваемыми на резисторах 5, входящих в группы чувствительных элементов из иплевых транзисторов прямой проводимости. Напряжение с указанныхрезисторов 5 поступает на неинвертирующие входы 11 операционных усилителей 9. На инвертирующие входы 10 усилителей 9 поступает падение напряжения с резисторов 14, пропорциональное разности среднеарифметических значений напряжений источников тока, входящих в состав контролируемых участков электрохимической батареи, и допустимых

отклонений от них. Сигналы с выходов 12 усилителей 9 через формирующие цепи на стабилитронах 16 и резисторах 17 поступают на входы выходных транзисторов 15, в коллекторные цепи которых включены сигнальные

лампы 18. При снижении напряжения какоголибо источника тока соответствующий полевой транзистор приоткрывается и ток в цепи исток - сток возрастает, что приводит к увеличению падения напряжения на резисторе 5 и запиранию всех предыдущих и последующих в данной группе чувствительных элементов диодов 4. Таким образом, на резисторах 5 выделяется наибольщее напряжение, соответствующее источникам тока участков батареи с наименьшим напряжением, которые сравниваются между собой у каждых соседних чувствительных элементов, составленных из транзисторов разной проводимости, и наибольшее напряжение поступает на входы 11 усилителей 9. При превышении указанным напряжением значения, поступающего на вход 10 усилителя 9, на входе последнего появляется сигнал, открывающий транзистор 15 и зажигающий лампу 18, что сигнализирует

о недопустимом снижении напряжения какого-либо источника тока в соответствующем участке электрохимической батареи.

Применение в устройстве в качестве чувствительных элементов полевых транзисторов, работающих в режиме отсутствия входных токов, повышает его термостабильность вследствие того, что входные и выходные параметры полевых транзисторов в меньшей мере зависят от температуры в сравнении с используг емыми в прототипе в качестве чувствительных элементов биполярными транзисторами, и уменьшает потребление энергии устройством на собственные нужды. Введение в состав устройства операционных усилителей позволяет повысить точность контроля напряжения.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет значительно повысить надежность эксплуатации электрохимических батарей за счет своевременного оперативного вмешательства в работу батареи при возникновении крайнего режима работы какого-либо источника тока батареи по напряжению.

ФО р м у л а изобретения

Устройство для контроля напряжения хи мического источника тока, содержащее чувстсзительные-элементы в виде транзисторов прямой и обратной проводимостей, которые разделены на группы, составленные из транзисторов одного тина проводимости и подключенные, входными цепями к з часткам химического источника тока, состоящим из т элементарных источников тока, в чередующейся последовательности, диодные схемы выделения наибольшего напряжения групп чувствительных элементов, управляющие выходными -транзисторами, -в цепи коллекторов которых .включены сигнальные лампы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности /контроля источника при работе в широком

диапазоне токовых нагрузок, оно снабжено операционными усилителями, инвертирующие входы которых подключены к делителям напряжения на резисторах, питаемых от контролируемых участков химического источника тока, неинвертирующие входы соединены с выходами диодных схем выделения наибольшего напряжения групп чувствительных элементов, а выходы операционных усилителей

связаны со входами выходных транзисторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство JY 319977, М. Кл.2 НОШ 10/48, 1971.

2. Авторское свидетельство 368680, М. Кл.2 Н 01М 10/48, 1973.

3. Патент США № 3500372, кл. 340-249, 1970 (прототип).

()