CS196911B1 - Zapojení napájecího systému s trapezovou zatěžkávací charakteristikou pro kombinované napájení elektronických zařízeni - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení napájecího systému s trapezovou zatěžkávací chrakteristikou pro kombinované napájení elektronických zařízení jako jsou různé druhy zařízení pracujících v polních podmínkách.

Napáječe elektronických zařízení a jiných spotřebičů, u kterých je nutno používat kombinovaného napájení, to je provozní napájení z elektrovodné sítě a nouzové napájení z akumulátorů pro případ výpadku síťového napětí, používají nejčastěji relé, které při výpadku síťového napětí přepne spotřebič na akumulátor. Dále se používají jsou-li oba zdroje energie připojeny ke spotřebiči současně a jsou vzájemně odděleny, např. diodou. V uvedených případech akumulátor není dobíjen nebo je dobíjen udržovacím proudem, rovnajícím se samovybíjecímu proudu akumulátoru. Nevýhodou těchto zapojení je nedostatečné udržování akumulátoru v nabitém stavu — při provozu z akumulátoru se tento vybije a při obnovení sítového napětí se buď nedobijí vůbec nebo se dobijí pouze malým udržovacím proudem, který nedoplní z akumulátoru odebranou energii. Při zvolení většího nabíjecího proudu z napáječe dochází pak k trvalému přebíjení akumulátoru, což je nepřípustné, poněvadž má za následek zkracování životnosti akumulátoru. K tomuto případu dochází při použití normálního stabilizátoru napětí v případě vybitého akumulátoru.

Při použití stabilizátoru se známým proudovým omezením dochází naopak k přetěžování jeho výkonových prvků v případě zkratu nebo připojení vadného akumulátoru. Pří použití stabilizátoru s jiným známým proudovým omezením, kdy výstupní proud se od okamžiku dosažení maximálního nastaveného záběru začíná lineárně snižovat, nedochází k dobíjení vybitého akumulátoru, to je v době, kdy jeho dobíjení by naopak bylo maximální.

Tyto nevýhody odstraňuje předmět vynálezu, kterým je zapojení pájecího systému s trapézovou zatěžovací charakteristikou pro kombinované napájení elektronických zařízení, u kterého je kladná svorka usměrňovače připojena na napájecí bod regulačního členu a na svorky integrovaného stabilizátoru napětí typu MAA 723, přičemž záporná svorka usměrňovače je spojena se svorkou integrovaného stabilizátoru napětí, mezi jehož svorky je připojen předřadný odpor a mezi jeho svorky kondenzátor, jeho svorka je připojena přes druhý srážecí odpor na jezdec poteneiometru proudové pojistky, jehož jeden konec je připojen na výstup regulačního členu a druhý konec na svorku integrovaného stabilizátoru napětí. Jeho podstata spočívá v tom, že kladná svorka usměrňovače je připojena na jeden konec pracovního odporu, jshož druhý konec je připojen jednak na anodu prvé oddělovací diody a jednak na katodu Zenerovy diody, jejíž anoda je spojena se zá196911 pornou svorkou usměrňovače, přičemž katoda prvé odělovací diody je přes prvý srážecí odpor připojena na anodu druhé oddělovací diody, která je spojena s desátou svorkou integrovaného stabilizátoru napětí a jejíž katoda je připojena na výstup regulačního členu, přičemž první svorka integrovaného stabilizátoru napětí je připojena na jeden konec kontrolní žárovky a na anodu třetí oddělovací diody, jejíž katoda je připojena na jeden konec řídícího potenciometru a dále na katodu ochranné diody, jeden konec pojistky a kladnou napájecí svorku

Sotřebiče, přičemž druhů konec pojistky je ipojen na kladný pól akumulátoru, jehož záporný pól je spojen zápornou svorkou usměrňovače, ke které je rovněž připojen druhý konec řídicího potenciometru, katoda ochranné diody, druhý konec kontrolní žárovky a záporná napájecí svorka spotřebiče.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá v tom, že napájecí systém je odolný proti přetěžování a zkratům, přičemž jeho výkonové prvky nejsou přetěžovány a mohou být dimenzovány pouze pro normální provoz, to je pro případ vybitého a nabitého akumulátoru. Při částečných úplných zkratech na výstupu se výstupní proud snižuje, přičemž zatěžovací charakteristika nemá hysterzi, to znamená, že má stejný průběh při zvyšování i snižování zátěže. Vybitý akumulátor je dobíjen maximálním zvoleným proudem, který se při dobíjení automaticky snižuje až na hodnotu samovybíjecího proudu akumulátoru, čímž dochází k úspoře energie a udržování akumulátoru v provozuschopném stavu. Trvalé připojení akumulátoru do napájecího systému spotřebiče je výhodné v tom, že akumulátor působí jako účinný filtr síťových poruch, což je pro některá elektronická zařízení obzvlášť důležité.

Vynález je znázorněn na přiloženém výkrese, kde obr. 1 je schéma napájecího systému s trapezovou zatěžovací charakteristikou a na obr. 2 je trapezová zatěžovací charakteristika stabilizátoru.

U. zapojení napájecího systému s trapezovou zatěžovací charakteristikou (obr. 1) je kladná svorka usměrňovače 20 připojena na napájecí bod regulačního členu 28 a na svorky 7 a 8 integrovaného stabilizátoru napětí 26 typu MAA 723. Záporná svorka usměrňovače 20 je spojena se svorkou 5 Integrovaného stabilizátoru napětí 26, mezi jehož svorky 3 a 4 je připojen předřazený odpor 25 a mezi jeho svorky 2 a 9 kondensátor 27. Svorka 6 integrovaného stabilizátoru napětí 26 je spojena se vstupem regulačního členu a jeho svorka 10 je připojena přes druhý srážecí odpor 31 na jezdec potenciometru proudové pojistky 32. Tento je paralelně spojen s odporem proudové pojistky 33, iehož jeden konec je připojen na výstup regulačního členu 28 a druhý konec na první svorku 1 integrovaného stabilizátoru napětí 26. Kladná svorka usměrňovače je připojena na jeden konec pracovního odporu 21, jehož druhý konec je připojen jednak na anodu prvé oddělovací diody 23 a jednak na katodu Zenerovy diody 22, jejíž anoda je spojena se zápornou svorkou usměrňovače 20. Katoda prvé oddělovací diody 23 je přes prvý srážecí odpor 24 připojena na anodu druhé oddělovací diody 30, která je spojena se svorkou 10 integrovaného stabilizátoru napětí 26. Její katoda je připojena na výstup regulačního členu 28. První svorka 1 integrovaného stabilizátoru napětí 26 je připojena na jeden konec kontrolní žárovky 37 a na anodu třetí oddělovací diody 35, jejíž katoda je připojena na jeden konec řídicího potenciometru 34 a dále na katodu ochranné diody 36, jeden konec pojistky 38 a kladnou napájecí svorku spotřebiče. Druhý konec pojistky 38 je připojen na kladný pól akumulátoru 39, jehož záporný pól je spojen zápornou svorkou usměrňovače 20, ke které je rovněž připojen druhý konec řídicího potenciometru 34, katoda ochranné diody 36, druhý konec kontrolní žárovky 37 a záporná napájecí svorka spotřebiče 40.

Střídavé napětí je usměrňováno a filtrováno v usměrňovači 20 a je vedeno přes regulační člen 28 na odpor proudové pojistky 33, na kterém vzniká úbytek napětí, kterého se využívá k proudovému omezení výstupního proudu, jehož velikost se nastavuje potenciometrem proudové pojistky 32. Napětí z běžce potenciometru proudové pojistky 32 se vede přes druhý srážecí odpor 31 na vstup obvodu proudového omezení 10 integrovaného stabilizátoru napětí 26, který je typu MAA 723. Velikost výstupního napětí, tj. bod A na zatěžovací charakteristice z obr. 2 se nastavuje řídicím potenciometrem 34, na němž se získává i regulační odchylka, která je vyhodnocována v integrovaném stabilizátoru napětí 26, z jehož výstupu 6 ovládá impedanci regulačního členu 28. Přes předřadný odpor 25 je přiváděno referenční napětí integrovaného stabilizátoru napětí 26 na jeho neinvertující vstup zesilovače odchylky. Kondensátor 27 napomáhá ke kmitočtové stabilitě integrovaného stabilizátoru napětí 26. Omezovači odpor 21 určuje velikost proudu Zenerovy diody 22. Její napětí se přivádí přes prvou oddělovací diodu 23 a prvý srážecí odpor 24 na desátou svorku 10 — vstup obvodu proudového omezení integrovaného stabilizátoru napětí 26, kam je připojena i anoda druhé oddělovací diody 30. Velikost napětí Zenerovy diody 22 určuje zlom na zatěžovací charakteristice v bodě C na obr. 2. Od bodu C začíná klesání výstupního proudu, a to vlivem otevření prvé oddělovací diody 23 a stoupání napětí na vstupu obvodu proudového omezení integrovaného stabilizátoru napětí 26. Druhá oddělovací dioda 30 umožňuje nastavení větší kladné zpětné vazby, a tím. snížení výstupního zkratového proudu v bodě D zatěžovací charakteristiky zhruba na jednu pětinu maximálního proudu, to je proudu mezi body B a C ve svislé části zatěžovací charakteristiky, aniž celé zapojení vykazuje hysterezi, to je při odlehčování výstupu vykazuje zatěžovací charakteristika stejný průběh. Třetí oddělovací dioda 35 odděluje napětí aukumulátoru 39 od integrovaného stabilizátoru napětí 26 a kontrolní žárovky 37 při výpadku sítě, takže Kontrolní žárovka 37 v tomto případě nesvítí, Oímž je rozlišováno napájení spotřebiče 40 z akumulátoru 39. Rozsvícená kontrolní žárovka 37 indikuje napájení spotřebiče 40 a dobíjení akumulátoru 39 ze sítě. Pojistka 38 chrání

6911 akumulátor 39 proti zkratu a proti náhodnému přepólování. Při přepólování akumulátoru 39 se uzavře proudový okruh přes pojistku 38 a ochrannou diodu 36 a dojde k přerušení pojistky 38.

Claims (2)

1. Předmět

   Zapojení napájecího systému s trapezovou zatěžovací charakteristikou pro kombinované napájení elektronických zařízení, u kterého je kladná svorka usměrňovače připojena na napájecí bod regulačního členu a na svorky integrovaného zesilovače napětí typu MAA 723, přičemž záporná svorka usměrňovače je spojena se svorkou integrovaného stabilizátoru napětí, mezi jehož svorky je připojen předřadný odpor a mezi jeho svorky kondenzátor, jeho svorka je spojena se vstupem regulačního členu a jeho svorka je připojena přes druhý srážecí odpor na jezdec potenciometru proudové pojistky, který je paralelně spojen s odporem proudové pojistky, jehož jeden konec je připojen na výstup regulačního členu a druhý konec na svorku integrovaného stabilizátoru napětí, vyznačeno tím, že kladná svorka usměrňovače (20) je připojena na jeden konec pracovního odporu (21), jehož druhý konec je připojen jednak na anodu prvé oddělovací diody (23) a jednak na katodu Zenerovy diody (22), jejíž anoda je spovynálezu jena se zápornou svorkou usměrňovače (20), přičemž katoda prvé oddělovací diody (23) je přes prvý srážecí odpor (24) připojena na anodu druhé oddělovací diody (30), která je spojena s desátou svorkou (10) integrovaného stabilizátoru napětí (26) a jejíž katoda je připojena na výstup regulačního členu (28), přičemž první svorka (1) integrovaného stabilizátoru napětí (26) je připojena na jeden konec kontrolní žárovky (37J a na anodu třetí oddělovací diody (35), jejíž katoda je připojena na jeden konec řídícího potenciometru (34) a dále na katodu ochranné diody (36), jeden konec pojistky (38) a kladnou napájecí svorku spotřebiče, přičemž druhý konec pojistky (38) je připojen na kladný pól akumulátoru (39), jehož záporný pól je spojen zápornou svorkou usměrňovače (20), ke které je rovněž připojen druhý konec řídícího potenciometru (34), katoda ochranné diody (36), druhý konec kontrolní žárovky (37) a záporná napájecí svorka spotřebiče (40).
2. 2 výkresy