Устройство для питания нагрузки Советский патент 1980 года по МПК H01M10/42 H02J7/34 

Изобрете1ше относится к электроснабжению потребителей от источников питания ограниченной мощности и может использоваться при проектировании устройс обеспечивающих кратковременные нагрузки, мощность которых превышает установ пенную мощность источника. Известны устройства для питания нагрузки, содержащие аккумуляторные батареи, подзаряжаемые от других источн ков тока, обеспечивающих также и питание нагрузки l и 2. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для питания нагрузки, содержащее истрчник питания ограниченной мощности аккумуляторную батарею, соединенную с катодом диода и эмиттером транзисторного ключа, коллектором связанного с источником питания, измерительный эле«меит, управляющий этим ключом и состоящий из импульсного трансформаторного датчика и триггера, параметрический стабилизатор нахфяжения,. причем первая из обмоток трансформаторного датчика подключена концом к источшгеу питания, а другим - к нагрузке, вторая подсоединена к выходу параметрического стабилизатора напряжения через дроссель и резистор, а третья обмотка связана с управляющим входом триггера, в одно из плеч которюго включен управляющий переход транзисторного ключа ЗЗНедостаток этого устройства состоит в том, что параллельное подключение к источнику питания первой обмотки трансформаторного датчика, связанной с нагрузкой, и аккумуляторной батареи при закрытом транзисторном ключе позволяет измерить только часть тока источника питания, часть которого протекает через аккумуляторную батарею, и не учитывается, что кюжет привести к перегрузкам источника питания особенно при токах нагрузки, близких к току срабатывания трансформаторного датчика, Это объясняется том, что величину тока заряда акку1ч1уляторной Патареи аналитически при расчете трансформаторного датчика учесть нельзя, так как ток заряда меняется в зависимости от типа используемой аккумуляторной батареи, предшествующих условий эксплуатации, напряжения и внутреннего сопротивления источника питания, которые так же могут изменяться. Работа источника питания в режиме перегрузок приводит к преждевременному выходу его из строя и к сниженшо надежности устройства для питания нагрузки. Цель изобретения - повышение надежности устройства для питания нагрузки путем исключения возможности работы источнюса питания в режиме перегрузки, обусловленной тем, что часть тока источника питания, протекающего по цепи заряда а1скумуляторной батарби, не контр лируется. Поставленная цель достигается тем, что анод диода соединенс концом первой оЬмотки трансформаторного датчика, подключенным к нагрузке, На чертеже изображена принципиальная электрическая .схема предлагаемого устройства. Устройство для питания нагрузки соде жит источник 1 питания, аккумуляторную батарею 2, соединенную с катодом диода 3 и эмиттером транзисторного клю ча 4, коллектором связанного с источником t питания. Измерительный элемент, управляющий работой транзисторного клю ча 4, состоит из импульсного трансформ горного датчшса 5 с обмотками 6-8 и триггера на резис1Х)рах 9 и .10, коммути рующем конденсаторе Ни Т1фисторах 1 и 13. Обмотка 6 траяа1 0рматорного дат чика 5 подключена одним концом к источ 1шку 1 питания, а другим - к нагрузке Обмотка 7 соед1шена с выходом пара метрического стабилизатора напряжения, выполненного на резисторе 15 и стабилН троне 16, через резистор 17 и дроссель 18. Выходная обмогка 8 через резистор 19 и диоды 20 и 21 подключена к упра в одно из плеч ляюшим входам триггера которого включен управляющий переход транзистора 4. АноД диода 3 связан с концом первой обмотки 6 трансформаторного датчика 5, подключенным к нагрузке 14. Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии от источника I питания протекает ток через обмотку 6 трансформаторного датчика 5, питающий Нагрузку 14 и заряжающий аккумуляторную батарею 2, Величина ампервитков тока по обмотке 6 незначительная, и состояние сердечника трансформатора 5 определяется .током по обмотке 7. Сердечник пребывает в состоянии единичного насьш1ения. В это время тиристор 12 оттфыт, конденсатор 11 заряжен и подключен положительной обкладкой к аноду пфистора 13, который находится в закрытом состоянии, в силу чего транзистор 4 закрыт, аккумуляторная батарея 2 либо отключена, либо подзарянсается от источника 1 через диод 3. В момент увеличения суммарного тока нагрузки и заряда а7скумуляторной батареи до расчетной вел1гчнны ампервитки обмотки 6 становятся преобладающими, в результате чего сердечник транс(; юрматора 5 перемагничивается в состояние нулевого насыщения. Индуктируемая при этом ЭДС на обмотке 7 не приводит к резкому возрастанию тока в цецях пар41метрического стабилизатора напряжения благодаря использованию токоограничивающих свойств дросселя 18. ЭДС на выходной обмотке 8 является управляющим сигналом для триггера. Управляющий ток протекает через резистор 19, входныецепи тиристора 13 и диод 20. Тиристор 13 срабатывает, замыкает управлжощую цепь транзистора 4 и выключает Т1фистор 12с помощью напряжения на 7юнденсаторе 11, который после этого перезаря ается. В результате включения транзистора 4 батарея 2 шжумуляторов подсоединяется к источнику 1 и обеспечивает часть тока нагрузки. При уменьщении тока по обмотке 6 до расчетного значения сердечник трансформатора 5 перемагничивается в единичное состояние с помощью напряжения паршч етрггаеского стабилизатора. При этом на выходной обмотке 8 появляется сигнал, устанавливающий триггер и через него транзисторный ключ 4 в исходное состояние. Использование изобретения позволит исключить работу источника питания в режиме перегрузок, что приводит к повышеьшю надежности устройства в целом и увеличению срока его эксплуатации. формула изобретения Устройство для питания нагрузки, содержащее ясточнгаг питания ограниченной