Зарядное устройство Советский патент 1979 года по МПК H02J7/00 

Изобретение относится к преобразс вателям электрического тока и может быть использовано для заряда аккуму ляторных батарей от нестабилизированных источников постоянного тока. Известно зарядное устройство - вхо дящее в состав автономной системы электропитания. Оно содержит нерегу лируемый источник постоянного тока,, от которого буферная аккумуляторная батарея заряжается через импульсный регулятор, состоящий из управляемого ключа, накопитез ьного дросселя и коммутирующего вентиля. Управление регулятора производится от блока управления, что усложняет схему 1 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является зарядное устройство, содержацее две выходные клемг-и, источник постоянного тока и последовательно включенные дроссель и электронный прерыватель, между оацей точкой которых и первой выходной клеммой, соединенной с положительным полюсом источника питания, включен блокирующий диод, и генератор импульсов,управпяющий электронным прерывателем. Защита устройства от перегрузки осуществляется с помощью контактора (2 Недостатком этой схемы также является ее сложность, так как формирование сигналов управления регулятором зарядного тока батареи произвог дится посредством генератора импульсов с использованием датчика тока батареи. Цель изобретения - упрощение устройства. Указанная цель Достигается тем, что в предлагаемом устройстве электронный прерыватель выполнен в виде }транзистора, а генератор импульсов в виде релаксационного генератора на двух транзисторах разного типа проводимости, в качестве одного из которых используется транзистор электронного прерывателя, причем эмиттер транзистора электронного прерывателя и коллектор другого транзистора подсоединены к отрицательному полюсу источника питания, эмиттер другого транзистора подключен ко второй выходной клемме, соединенной со свободным концом дросселя, а коллекторно-базовые цепи транзисторов генератора связаны через резисторы. Эффект упрощения достигается благодаря испол ьзованию свойства релаксационного генератора на дросселе и транзисторах разного типа проводимости изменять частоту следования импуль сов в зависимости от питающего напряжения и сопротивления в разрядной цепи дросселя. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема нагруженного на аккумуляторную батарею устройства, Оно содержит аккумулятор 1, дроссель 2, транзистор 3, выполняющий функцию электронного прерывателя,блокирующий диод 4, транзистор 5 с резне торами 6, If 8 9, 10, диодами И, 12 и конденсатором 13, образующие вместе с дросселями 2 и транзистором 3 релаксационный генератор. Устройство работает следующим образом. При подключении устройства к источ нику питания транзистор 5 отпирается и через транзистор 3 формирует цепь заряда аккумуляторной батареи 1 с дросселем 2 и диодом 11. Если напряжение на клеммах источника питания имеет величину, достаточную для насыщения транзистора 3, то замыкается цепь положительной обратной связи чеu,eijo иилижихе шнои ооратнои СВЯЗИ через резисторы 10 и 8, обеспечивающее насыщение обоих транзисторов. Удержание транзисторов в насыщенном состоянии обеспечивается плавным нарастанием тока в дросселе 2 и безинерционность цепи положительной обратной свя Длительность импульса тока заряда зависит от времени накопления порции энергии в дросселе и оказывается тем меньше, чем больше напряжение источника питания. При насыщении дросселя 2 ток заряда батареи достигает максимального значения, а скорость его изменения падает, что вызывает ЭДС самоиндукции дргасселя, под действием которой транзисторы 3, 5 выходят из режима насыще ния, а диод 4 отпирается, подключая (цроссель 2 на разряд в аккумуляторну ратарею 1. Кроме того конденсатор 13 заряжается через диод 12. Импульс накопленной в дросселе энергий полностью используется для заряда аккумуляторной батареи, так как очередное отпирание транзисторов

/-Т 6 04 блокировано напряжением на конденсаторе 13. По окончании действия разряд ноге импульса дросселя конденсатор 13 разряжается, и при достижении напряжения отпирания транзистора повто-. ряется. Применение транзисторов разного типа проводимости и введение новых связей позволило упростить устройство и надежно защитить его от перегрузки, рисширить диапазон питающих напряже .„., ., ний и повысить его эффективность. Формула изобретения Зарядное устройство, содержащее две выходные клеммы, источник постоянного тока, последрвательно включенные дроссель и электронный прерыва- тель, между общей точкой которых и первой выходной клеммой, соединенной с положительным полюсом источника питания, включен блокирующий диод, и генератор импульсов, управляющий электронным прерывателем, отличающееся тем, что, с целью чающееся тем, что, с целью упрощения устройства, электронный прерыватель выполнен в виде транзистора, а генератор импульсов - в виде релаксадионного генератора ка двух тиристорах разного типа проводимости, в качестве одного из которых используется транзистор электронного прерывателя, причем эмиттер транзистора электронного прерывателя и коллектор другого транзистора подсоединены к отрицательному полюсу источника питания, эмиттер другого транзистора подключен ко второй выходной клемме,соединенной со свободным концом дросселя,а коллекторно-базовые цепи транзистоРо генератора связаны через резисвнимание при эксперхкзге 1.Коробан Н.Т. и др. Исследование и разработка автономных систем электроснабжения с безма11 инным первичным источником электроэнергии. М., Труды Московского энергетического института , 1975, вып. 258, с. 16, рис.4,. 2.Авторское свидетельство СССР №494808,кл. Н 01 М 10/44,1975fпрототип)