Устройство для индикации напряжения аккумулятора Советский патент 1980 года по МПК H01M10/42 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам контроля состояния источников тока и может быть использовано для контроля степени эаряженности аккумуляторной батареи при номинальной нагрузке.. Известно устройство контроля напряжения химических источников тока схемы сравнения с опорными источниками-делителями в нем выполнены на транзисторах, коллекторы которых че рез диоды подключены к выходу испол нительного узла 1. Известен многоуровневый индикато заряда аккумуляторной батареи на ос нове транзисторных ключей, на выход которых включены светодноды, а на входе - термокомпенсированный (термистором) делитель напряжения в базовой цепи и стабилитрон в эмиттерной цепи транзисторов (2). Недостаток данного устройства со тоит в том, что отображение информа ции сопровождается одновременным чением нескольких светодиодов, что снижает ее достоверность и делает устройство неэкономичным. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для индикации напряжения, состоящее из m ячеек по числу индицируемых уровней, каждая из которых содержит транзисторный ключ с элементом индикации и токоограничительным резистором в цепи коллектора, а также резисторный делитель напряжения в цепи базы с последовательно включенным со стороны коллекторного питания стабилитроном. В устройстве информация отображается в виде свечения лишь одного из элементов индикации 3. Недостатком известных устройств для индикации напряжения является низкая достоверность информации изза разброса входных характеристик транзисторов и температурной нестабильности напряжения их переключения. Цель изобретения - повышение достоверности информации за счет повышения термостабильности и установлений однозначности индицируемых уровней . Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит В каждой из ячеек транзистор, включенный эмиттерным повторителем по отнолению к транзисторному ключу, и диод, включенный последовательно со стабилй.трбном в базовой цепи эмитз рного повторителя, при этом коллектор транзисторного ключа ячейки с большим уровнем инлиицруемого напряжения под ключей к базам эмиттерных повторителей ячеек с меньшим уровнем индицируемого напряжения через дополнительные диоды. ., ч На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство состоит из m однотипных ячеек по числу ийдицируемых уровней напряжения. Каждая ячейка содержит транзисторный ключ I с элементом 2 индикации и тотоограничительным резистором 3 в коллекторной цепи, эмит терный повторитель-транзистор 4, базовый делитель напряжения из резисторов 5 и 6 с последовательно вкл ченным стабилитроном 7 и диодом 8, дисяы 9, связывающие коллектор транзисторного ключа .ячейки с большим уровнем индицируемого напряжения с базами эмиттерных повторителей ячеек с, меньшим уровнем индицируемого напряжения, резисторы 10, включен ные в базах ключей 1. Устройство работает следующим образом. При пониженном (ниже допустимого предела) напряжении и номинальной нагрузке на клеммах аккумуляторной батареи светится индикаторная лампа 2 ячейки А1, Индикаторные лампы 2 ячеек (А2-Ат) не светятся, ибо напря жение недостаточно для пробоя стабилитронов 7, Ток в делителях баз не протекает, транзисторы 1,и 4 данных ячеек находятся в закрытом состоянии При повышении напряжения пробивается стабилитрон 7 ячейки А2, В делителе из резисторов 5 и 6 протекает ток, создаюгДий на резисторе 6 напряжение, достаточное для отпирания транзисторов 1 и 4. Последние включаются, и лампа 2 ячейки А2 загорается. Транзистор 1 данной ячейки насыщен, име ет малое внутреннее сопротивление пе рехода коллектор-эммитер, и через Ди од 9 шунтирует эмиттерно-базовые переходы транзисторов 1 и 4 ячейки А1 (меньшего уровня включения), вызывая запирание транзисторов 1 и 4, .Лампа 2 этой ячейки гаснет. При дальнейшем повышении напряжения аккумулятора до максимального значения пробивается стабилитрон 7 ячейки Am (с максималь ым уровнем ин1И кации) . Транзисторы 1 и 4 ее включаются, зажигая лампу 2, а транзистор 1 этой ячейки через иоды 9 шунтирует точки баз транзистоов 1 и 4 всех предыдущих ячеек с еньшим уровнем индикации, удерживая транзисторы в выключенном состоянии, Т,е. при этом горит лампа 2 ячейки Ага с максимальным уровнем индицируемого напряжения. При понижении напрдасения от максимального к меньшему уровню устройство работает в обратном порядке. При выключении старшей по напряжению пробоя стабилитрона 7 ячейки Am освобождается для включения по базе только одна следующая ячейка. . Применение данного устройства позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики устройств подобного назначения, Формула изобретений Устройство для индикации напряжения аккумулятора, содержащее в каждой из т, по числу уровней, ячеек транзисторный ключ с элементом индикации и токоограничитель.йым резистором в коллекторной цепи, а также резисторный делитель напряжения в цепи базы с последовательно включенным со стороны коллекторного питания стабилитроном, отличающеес я тем, что, с целью повышения достоверности информации, в каждую из ячеек введены транзистор, включенный по схеме эмиттерного повторителя по отношению к транзисторному ключу, и диод, включенный последовательно со стабилитроном в цепь базы эмиттерного повторителя, при этом коллектор транзисторного ключа ячейки с большим уровнем индицируемого напряжения подключен к базам эмиттерных повторителей ячеек с меньшим уровнем индицируемого напряжения через дополнительные дисяы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР №594552, кл. Н 01 М 10/48, 1978. 2.Патент США 4027231, кл, G 01 N 27/42, 1977. 3. Челебаев М. Трехуровневый инди.катор напряжения. - Радио, 1977, W 2, с. 29.