Устройство для питания нагрузки Советский патент 1979 года по МПК H01M10/42 H02J7/34 

Настоящее изобретение относится к обласга электроснабжения по1ребителей от нстошшков питания ограниченной мощности и может использоваться при проектировании устройств, обеспечивающих кратковременные нагрузки,мощиосте которых превышает установленн и мощность источника. Известно устройство для питания нагрузки, содержащее генератор постсдашого тока, буферную аккумуляторную батарею, автомат подключения генератора и коммутатор цепи заряда баTaj№H 1. Это устройство обеспе швает питание нагрузки в оптимальном режиме, используя для этого буферную батарею. Известно также устройство для питания нагрузки, содержащее два химических источника систему регулирования н коммутатор на двух ключах, диодах и трансформаторе 12. Наиболее близким по тех гической сущности к предложенному изобретению является устройС7ВО для питашш нагрузки, содержащее источник питания ограниченной мощности, шскумуля ториую батарею, соедш1енную с катодом диода и эмиттером транзисторного ключа, коллектором сзязшшого с источником питания, измерительный элемент, у11равляющ1В1 этом ключом и состоящий Из им11 льсного трансформаторного датч15ка и триггера, параметрический стабилизатор напряжения, причем первая из обмоток трансформаторного дагшка подключена одним концом к источнику nirrainw, а другим - к нагрузке, вторая подсоединена к выходу параметрического стаб 1лизатора напряжется через ;фоссель и резистор, а третья обмотка связана с управляющим входом триггера, в одно из плечей которого включен управляющий переход транзисторного ключа 3. Однако это устройство обладает следующим недостатком. Параллельное подключет с к источнику питания первой обмотки трансформаторного датчика, связанной с нагрузкой, и аккумуляторной батареи при закрытом транэисторном ключе позволяет измерять только часть тока источника питания, другая часть которого протекает через аккул уляторнлю батарею и не уптгывается, что может привести к перегрузкам источника питания особенно при токах нагрузки, близких к току срабатывания 36 трансформаторного датчика. Это объясняется тем, что велич й1у тока заряда аккумуляторной батареи аналитически при расчете трансформаторного датчика учесть нельзя, . ток заряда меняется в зависимости от типа используемой аккумуляторной батареи, гфедшествугащих условий эксплуатации, напряжения и внутреннего сопротивления источника ткания, которые также могут изменяться. Работа истоэдшка питания в режиме перегрузок пр1шодит к преж девременному выходу его из строя и к снижению надежности устройства для питания нагрузок. Цель изобретения - повышение надежности устройства для питаюм нагрузки исключе1шя возможности работы источника в режиме перегрузки, обусловленной тем, что часть тока источника питания, протекающего по цепи заря да аккумуляторной батареи, не контролируется. Поставле1Шая цель достигается тем, что в ус ройстве анод диода соединен с концом первой обмотки фансформаториог.о датчика, подключент.1М к нагрузке. На чертеже кзображеиа пргагщ-ткальная электрическая схема нредаагаемого устройства. Устройство для шп-анШ1 нагрузки содержит источник питашш 1, аккумуляторную бата|ге}о 2, соединенную с катодом диода 3 п эмиттером транзисторного ключа 4, коллектором свя заш1ого с источником питания 1. йзмеррнельный элемент, управляющий работой транзисторного ключа 4, состоит ш импульсного трансформаторного датчика 5 с обмоткаш 6-8 и трштера на резисторах 9, Ш, коммупфуюшем конденсаторе 11 и таристорах 12. 13. Обмотка 6 трансформаторного датч1жа 5 подключена одним концом к источ1ику miTajffla 1, а другим - к нагрузке 14. Обмотка 7 соед}шена с выходом параметрического стабилизатора нзпря же1пш, выполненного на резисторе 15 и стабилитроне 16, через резистор 17 и дроссель 18. Выходная обмотка 8 через резистор 19 и диоды 20, 21 подключена к управляющим входам триггера 9-13, в одно из плачей которого включен управляющ.й переход транзистора 4. Анод диода 3 связан с концом первой обмотк 6 трансформаторного датчика 5, подключешшм к нагрузке 14. Устройство работает след ющим образом. В исходном состоянии от источника 1 протекает ток через обмотку 6 трансформаторного 5, питающий нагрузку 14 н заряжашцглй аккумуляторную батарею 2. Велишша амвервитков тока по обмотке 6 незиачитез1ьна н состояние сердечника трансформато ра 5 определяется током по обмотке 7. Сердеч шк иребьшает в состоянии единичного насыщения. В зто время тиристор 12 открыт, конденсатор И заряжен и подключен положительной обкладкой к аноду тиристора 13, который находится в закрытом состоянии, в силу чего транзистор 4 закрыт, аккумуляторная батарея 2 либо отключена, либо подзаряжается от источника 1 через диод 3. В момент увеличения суммарного тока нагрузки и заряда аккумуляторной батареи до расчетной величины амлервитки обмотки 6 становятся преобладающими, в результате чего сердечник трансформатора 5 перемагничивается в состояние нулевого насыщения. Инд ктируемая при этом ЭДС на обмотке 7 не приводит к резко ь€ возрастанию тока в цепях параметрического стабилизатора напряжения благодаря использованию токоограни мвающих свойств дросселя 8. ЭДС на выходной обмотке 8 является управляющим сигналом для трштера. Управляющий ток протекает через резистор 19, входные цепи тиристора 13 и диод 20. Тиристор 13 срабатывает, ззмьгкает управляющую цепь транзистора 4 и выгслючает тиристор 12 с помощью напряжения на конденсаторе 11, который после этого перезаряжается. В результате включения транзистора 4 батарея аккумуляторов 2 подсоединяется к источнику 1 и обеспечивает часть тока нагр зки. При уменьшении тока по обмотке 6 до расчепюго значения сердечник трансформатора 5 nepeMarHtnHBaefcH, в едшпяное состоя ше с помоидью напряжения параметрического стабилизатора 15, 16. При этом на выходной обмотке 8 появляется сигнал, устанавливающий триггер и через него транзисторный ключ 4 в исход1 ое состояние. Формула изобретения Устройство для. питаш1я нагрузки, содержащее нсточго{к питания огра шчершой мощности, аккумуляторную батарею, соединенную с катодом диода и эмиттером транзисторного ключа, коллектором связашгого с источтгком питания, измерительный элемент, управляющий зтим ключом и состоящий из импульсного трансформаторного датчика и триггера и параметрический стабилизатор напряжения, причем первая ИЗ обмоток трансформаторного датчика подключена ОДНИ.М концом к источнику питания, а другил - к нагрузке, вторая подсоедине} а к выходу параметрического стабилизатора напряжения через дроссель и резистор, а третья обмотка связана с управляющим входом триггера, 3 одно из плечей которого включен }71равляющий переход 1ранзисторного ключа, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства путем исключения возрлож оста ,аботы источника питания в режиме перегрузки, анод диода соединен с концом первой обмотки трансформаторного датчика, подключенным к нагрузке. Источники информации, принятые во внима- s нне при экспертизе 1. Авторское сввдетельство СССР № 431587, кл. Н 01 М 10/42, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР № 426269, кл. Н 01 М 10/42, 1973. 3. Авторское свидетельство СССР № 473243, кл. Н 01 М 10/42, 1972 (прототип).