CS256040B1 - Elektronická pojistka pro nabíječe akumulátorů - Google Patents

Abstract

Elektronická pojistka zajištuje bezpečné nabíjení akumulátorů bez tavných pojistek nebo proudových ochran či jističů ve výstupních obvodech nabíječů. Dosáhne toho zapojením série rezistoru a diody mezi výstupní svorky nabíječe, když anoda diody je spojena se zápornou svorkou zdroje a katoda s bází tranzistoru npn. Jeho emitor je spojen se zápornou svorkou zdroje, kolektor jednak pres rezistor a kladnou svorkou a přes další rezistor s bází tranzistoru pnp. Jeho emitor je připojen na kladnou svorku zdroje, kolektor na kladnou svorku nabíječe. Další varianty jsou možné. Využití se předpokládá v elektronickém průmyslu u výrobců nabíječů akumulátorů a u dalších uživatelů.

Description

(54)

Elektronická pojistka pro nabíječe akumulátorů

Elektronická pojistka zajištuje bezpečné nabíjení akumulátorů bez tavných pojistek nebo proudových ochran či jističů ve výstupních obvodech nabíječů.

Dosáhne toho zapojením série rezistoru a diody mezi výstupní svorky nabíječe, když anoda diody je spojena se zápornou svorkou zdroje a katoda s bází tranzistoru npn. Jeho emitor je spojen se zápornou svorkou zdroje, kolektor jednak pres rezistor a kladnou svorkou a přes další rezistor s bází tranzistoru pnp. Jeho emitor je připojen na kladnou svorku zdroje, kolektor na kladnou svorku nabíječe. Další varianty jsou možné. Využití se předpokládá v elektronickém průmyslu u výrobců nabíječů akumulátorů a u dalších uživatelů.

- ,1 256 040

Vynález se týká elektronické pojistky pro nabíječe akumulátoru a pro dobíječi zdroje, chránící proti zkratům a přepólování.

V dosavadní praxi výstupní obvody nabíječů baterií bývají jištěny tavnými pojistkami, jističi nebo proudovými ochranami, které v případě zkratu na výstupu nebo při chybném připojení dobíjeného akumulátoru odpojí výstupní svorky nabíječe od proudového zdroje. Přitom vzniká v doběj než zapůsobí proudová ochrana^ impulz zkratového proudu, který může mít u elektronicky řízených nabíječů za následek poškození některého polovodičového prvku.

U nabíječů vybavených tavnou pojistkou je pak nutno pojistku vyměnit .·Jelikož se akumulátory připojují k nabíječi pohyblivými přívody, je pravděpodobnost zkratu na výstupu nabíječ^ jakož i možnost připojení akumulátoru s opačnou polaritou značná. To vyžaduje od obsluhy nabíječů zvýšenou opatrnost při manipulaci s pohyblivými přívody a při připojování akumulátoru k nabíječi.

Uvedené nedostatky podstatně zmírňuje elektronická pojistka pro nabíječe akumulátorů podle vynálezu, sestávající z rezistorů, tranzistorů a diody. Její podstata spočívá v tom, že mezi kladnou svorku nabíječe a zápornou svorku nabíječe je zapojena sériové kombinace třetího rezistoru a diody. Její anoda je spojena se zápornou svorkou stejnosměrného zdroje a katoda jg bází tranzistoru npn. Jeho emitor je spojen se zápornou svorkou stejnosměrného zdroje a kolektor přes první rezistor s kladnou svorkou stejnosměrného zdroje a pres druhý rezistor s bází tranzistoru pnp. Jeho emitor je spojen s kladnou svorkou stejnosměrného zdroje a kolektor s kladnou svorkou nabíječe. Kolektor tranzistoru pnp může být spojen s řídicí elektrodou tyristorú, jehož katoda je spojena též s kladnou svorkou nabíječe. Anoda tyristorú je spojena s kladnou svorkou stejnosměrného zdroje. Svorka řídicích obvodů tyristorú; je připojena na emitor < .'·? tranzistoru pnp. Mezi kladnou svorku nabíječe a zápornou svorku nabíječe může být paralelně s třetím rezistorem a diodou zapojen čtvrtý rezistor.

- 2 2M OM

K výhodám elektronické pojistky pro nabíječe akumulátorů podle vynálezu patří, že nabíječ nemusí být vybaven pojistkami_r jističi nebo proudovými ochranami na výstupu. Odpadá výměna tavných pojistek, opětné zapínání jističe anebo proudové ochrany a při manipulaci s přívody nabíječe není třeba zachovávat opatrnost. To velmi zjednodušuje obsluhu nabíječe. Při zkratu na výstupu nabíječe či přepólování akumulátoru nedojde vůbec ke vzniku zkratového proudu» a tím je vyloučena možnost poškození jak prvků ob™ vodfi nabíječ^ tak i nabíjeného akumulátoru. Při zkratování výstupu či připojení akumulátoru s opačnou polaritou zkratový proud vůbec nenastane. Nabíječ dodává proud pouze do správně připojeného akumulátoru.

Příklad elektronické pojistky pro nabíječe akumulátorů je xnázomCh v liniových schématech na připojeném výkresy. Na obr.1 je základní zapojení, na obr. 2 zapojení doplněné tyristorem.

Výstup jednopulsního nebo dvojpulsního usměrňovače je kladným pólem připojen na emitor tranzistoru £ pnp a záporným pólem na výstupní zápornou svorku 11 nabíječe. Kolektor tranzistoru £ pnp je připojen na výstupní kladnou svorku 10 nabíječe. Mezi, kladnou a zápornou svorku 1 0. 11 nabíječe je připojen čtvrtý rezistor £ a k němu paralelně sériová kombinace třetího rezistoru } a diody χ, jejíž anoda je na záporné svorce usměrňovače.

S katodou diody χ j® spojena báze tranzistoru 6, npn, který je

V emitorem připojen k záporné svorce ΐ1 usměrňovače. Kolektor tranzistoru o npn je přes první rezistor JL spojen s emitorém tranzistoru £ pnp a přes druhý rezistor 2 s bází tranzistoru 2. pnp. Nabíjený akumulátor £ je zapojen mezi kladnou,a zápornou svorku 10, 11 nabíječe. Tyristor 8, je zahojen tak, že kladný pól usměrňovače je připojen na jeho anodu, katoda je spojena s kladnou svorkou 1 0 nabíječe. Přes svorku 12 řídicích obvodů tyristoru 8 jsou tyto řídicí obvody zapojeny mezi zápornou svorku 11 usměrňovače a emitor tranzistoru £ pnp.

-3 286 ®αο

Obvod elektronické pojistky pracuje tak, že je-li na výstupu nabíječe nulový napětí či napětí opačné polarity, zůstává tranzistor £ npn uzavřen a mezí emitorem a bází tranzistoru pnp je nulové napětí. Tím je uzavřen i tranzistor pnp, který blokuje napětí pro řídicí elektrodu tyristoru 8. V zapojení odpojuje tranzistor £ pnp kladnou výstupní svorku 10 nabíječe od kladnéhopofu usměrňovače. Je-li na kladnou a zápornou svorku 10.. 11 nabíječe přivedeno napětí sorávné polarity, otevře se tranzistor £ npn a úbytek napětí na prvním'rezistoru £ způsobí i otevření' tranzistoru £ pnp. Tím se odblokuje řídicí elektroda tyristoru 8 a na výstupu nabíječe se objeví proud. V zapojení bez “ tyristoru Q> teče výstupní proud přes tranzistor £ pnp. Zapojením čtvrtého rezistoru £ je zajištěno nulové napětí na výstupu i v případě,, že jsou výstupní svorky naprázdno. Velikost napětí,, přivedeného na výstupní svorky, při kterém se začíná otevírat tranzistor 6. npn, je dáno hodnotou třetího rezistoru £. Dioda £ má funkfci ochrany přechodu emitor-báze tranzistoru £ npn®

Obvod v základním zapojení lze využít i v obvodech se stejnosměrným vyhlazeným napětím. Připojí-li se obvod ke zdroji stejnosměrného vyhlazeného napětí, to je emitor tranzistoru pnp ke' kladnému pólu zdroje, bude na kladné svorce 10 a na záporné svorce 11 nabíječe zpočátku nulové napětí. Přivedením kladného napětového impulsu na kladnou svorku 10 nabíječe, popřípadě na bázi tranzistoru £ npn, otevře se tranzistor & npn a tím i tranzistor 5 pnp a na kladné svorce 10 a záporné svorce 11 nabíječe zůstává trvale napějí. Zkratováním těchto svorek £0, ££, popřípadě diody 2λ se oba tranzistory £ zavřou a na kladné i záporné svorce 10, 11 nabíječe se znovu objeví nulové napětí. Obvod se chová opět jako pojistka proti zkratu a přepólování a zároveň jako elektronický spínač. Při vhodné volbě třetího rezistoru £ lze dosáhnout toho, že tranzistor £ npn se uzavírá již při malém poklesu napětí na kladné a záporné svorce £0, 11 nabíječe. Pak lze obvod též využít jako pojistky proti proudovému přetížený přičemž se využívá úbytku napětí na vnitřním odporu zdroje^ není tedy třeba do

258 040 obvodu zapojovat rezistor pro snímání velikosti proudu.

Využití vynálezu je možné v elektronickém oboru u výrobců nabíječů a dobíječích zdrojů akumulátorů a u jejich uživatelů.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Elektronická pojistka pro nabíječe akumulátorů sestávající z rezistorŮ, tranzistbrů a diody, vyznačující se tím, že mezi kladnou svorku /10/ nabíječe a zápornou svorku /11/ nabíječe je zapojena sériová kombinace třetího rezistoru /3/ a diody /7/, jejíž anoda je spojena se zápornou svorkou stejnosměrného zdroje a katoda s bází tranzistoru /6/ npn, jehož emitor je spojen se zápornou svorkou stejnosměrného zdroje a kolektor přes první rezistor /1/' s kladnou svorkou stejnosměrného zdroje a přes druhý rezistor /2/ s bází tranzistoru /5/ pnp, jehož emitor je spojen s kladnou svorkou stejnosměrného zdroje a kolektor s kladnou svor kou /10/ nabíječe.

2. Elektronická pojistka podle bodu 1, vyznačující se tím, že kolektor tranzistoru /5/ pnp je spojen s řídicí elektrodou tyristoru /8/, jehož katoda je spojena s kladnou svorkou /10/nabíječe a anoda tyristoru /8/ je spojena s. kladnou svorkou stejnosměrného zdroje, přičemž svorka /12/ řídicích obvodů tyristoru /8/ je připojena na emitor tyristoru /5/ pnp.

3. Elektronická pojistka podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že mezi kladnou svorku /10/ nabíječe a, zápornou svorku /1// nabíječe je paralelně s třetím rezistorem /3/ a diodou /7/ zapojen čtvrtý rezistor /4/.