RU103252U1

RU103252U1 - AUTONOMOUS POWER SUPPLY WITH CHARGING FUNCTION WITH VARIABLE SCHEME OF INCLUSION OF DC SOURCES

Info

Publication number: RU103252U1
Application number: RU2010149149/07U
Authority: RU
Inventors: Аркадий Анатольевич Степанов
Original assignee: Аркадий Анатольевич Степанов; Хорьяков Владимир Владимирович
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2011-03-27

Abstract

Автономный источник электропитания с функцией подзарядки с переменной схемой включения источников постоянного тока, содержащий источники постоянного тока, к которым через диод параллельно подключена активная нагрузка, отличающийся тем, что источник электропитания снабжен мостовым выпрямителем, согласующим трансформатором, двумя электронными транзисторными ключами с системой управления, диодами и конденсатором, причем вход мостового выпрямителя включен параллельно вторичной обмотке согласующего трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно источникам постоянного тока и нагрузке, вторичная обмотка согласующего трансформатора соединена параллельно входу мостового выпрямителя, выход которого соединен параллельно с конденсатором и через диодную группу и второй электронный транзисторный ключ параллельно источникам постоянного тока, первый электронный транзисторный ключ соединен с плюсом первого и минусом второго источников постоянного тока, диодная группа состоит из четырех диодов, аноды двух из них соединены между собой и плюсом конденсатора, а катоды соединены независимо с плюсами источников постоянного тока, два других диода соединены катодами между собой и через второй электронный ключ с минусом конденсатора, а аноды независимо соединены с минусами источниками постоянного тока, управляющие электроды транзисторных ключей соединены со схемой управления. Autonomous power supply with a charging function with a variable circuit for switching on DC sources, containing DC sources to which an active load is connected through a diode, characterized in that the power supply is equipped with a bridge rectifier, matching transformer, two electronic transistor switches with a control system, diodes and a capacitor, and the input of the bridge rectifier is connected parallel to the secondary winding of the matching transformer, the primary winding which is connected in series with the DC sources and the load, the secondary winding of the matching transformer is connected parallel to the input of the bridge rectifier, the output of which is connected in parallel with the capacitor and through the diode group and the second electronic transistor switch parallel to the DC sources, the first electronic transistor switch is connected to the plus of the first and minus of the second DC sources, the diode group consists of four diodes, the anodes of two of them are interconnected and the plus of the condenser a cathode, and the cathodes are connected independently with the pluses of the DC sources, the other two diodes are connected by cathodes to each other and through the second electronic key with the minus of the capacitor, and the anodes are independently connected to the minuses of the DC sources, the control electrodes of the transistor switches are connected to the control circuit.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для автономного питания электроприемников электрической энергией.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used for autonomous power supply of electrical receivers with electric energy.

Известен автономный источник электропитания, содержащий источник постоянного тока, инвертор, к выходу которого параллельно подключена активная нагрузка, отличающийся тем, что он снабжен вторым источником постоянного тока, автоматическим электронным переключателем, двумя электронными транзисторными ключами с системой управления и диодом, причем второй источник постоянного тока, равно как и первый подключены к разным входам автоматического электронного переключателя, к выходу которого также подключены коллекторы двух электронных транзисторных ключей с системой управления, эмиттер одного из которых подключен ко входу инвертора, а эмиттер другого транзисторного ключа через диод подключен к отдельному входу автоматического электронного переключателя (Автономный источник электропитания, патент на полезную модель №93185 от 15.12.2009 г.).Known self-contained power supply containing a direct current source, an inverter, the output of which is connected in parallel with an active load, characterized in that it is equipped with a second direct current source, an automatic electronic switch, two electronic transistor switches with a control system and a diode, and the second direct current source , as well as the first connected to different inputs of the automatic electronic switch, the output of which is also connected to the collectors of two electronic circuits nzistornyh keys with the control system, one emitter of which is connected to the input of the inverter, and an emitter of another transistor switch through a diode connected to a separate input of the automatic electronic switch (autonomous power supply, utility model patent №93185 from 15.12.2009).

Известный автономный источник электропитания является наиболее близким к данной полезной модели. Недостатками этого автономного источника электропитания являются поочередная зарядка каждого из источников постоянного тока и сложная схема автоматического электронного переключателя.A well-known stand-alone power supply is closest to this utility model. The disadvantages of this autonomous power supply are the alternate charging of each of the DC sources and the complex circuit of the automatic electronic switch.

Техническим результатом полезной модели является многократное увеличение непрерывного времени работы, равного сроку службы аккумуляторов, используя два источника постоянного тока в эффективном режиме их заряда и питания нагрузки.The technical result of the utility model is a multiple increase in continuous operating time equal to the service life of the batteries using two DC sources in the effective mode of their charge and power supply.

Указанный технический результат достигается тем, что в автономном источнике электропитания с функцией подзарядки с переменной схемой включения источников постоянного тока, содержащем источники постоянного тока к которым через диод параллельно подключена активная нагрузка, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, источник электропитания снабжен мостовым выпрямителем, согласующим трансформатором, двумя электронными транзисторными ключами с системой управления, диодами и конденсатором, причем вход мостового выпрямителя включен параллельно вторичной обмотке согласующего трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно источникам постоянного тока и нагрузке, вторичная обмотка согласующего трансформатора соединена параллельно входу мостового выпрямителя, выход которого соединен параллельно с конденсатором и через диодную группу и второй электронный транзисторный ключ параллельно источникам постоянного тока, первый электронный транзисторный ключ соединен с плюсом первого и минусом второго источников постоянного тока, диодная группа состоит из четырех диодов, аноды двух из них соединены между собой и плюсом конденсатора, а катоды соединены независимо с плюсами источников постоянного тока, два других диода соединены катодами между собой и через второй электронный ключ с минусом конденсатора, а аноды независимо соединены с минусами источниками постоянного тока, управляющие электроды транзисторных ключей соединены со схемой управления.The specified technical result is achieved by the fact that in an autonomous power supply with a charging function with a variable circuit for switching on direct current sources, which contains direct current sources to which an active load is connected through a diode, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, the power supply is equipped with a bridge rectifier, a matching transformer, two electronic transistor switches with a control system, diodes and a capacitor, and the input of the bridge rectifier is connected in parallel with the secondary the winding of the matching transformer, the primary winding of which is connected in series with the DC sources and the load, the secondary winding of the matching transformer is connected parallel to the input of the bridge rectifier, the output of which is connected in parallel with the capacitor and through the diode group and the second electronic transistor switch parallel to the DC sources, the first electronic transistor switch connected to the plus of the first and minus of the second direct current sources, the diode group consists of four di odes, the anodes of two of them are connected to each other and the plus of the capacitor, and the cathodes are connected independently to the pluses of the DC sources, the other two diodes are connected by cathodes to each other and through a second electronic key with the minus of the capacitor, and the anodes are independently connected to the minuses of the DC sources, which control the electrodes of the transistor switches are connected to a control circuit.

На фиг.1 представлена функциональная блок-схема автономного источника электропитания с функцией подзарядки с переменной схемой включения источников постоянного тока. На фиг.2 представлена временная диаграмма токов в силовых цепях электронных транзисторных ключей.Figure 1 presents a functional block diagram of an autonomous power source with a charging function with a variable circuit for switching on DC sources. Figure 2 presents the timing diagram of the currents in the power circuits of electronic transistor switches.

Автономный источник электропитания с функцией подзарядки с переменной схемой включения источников постоянного тока содержит источники постоянного тока 1 и 2 (фиг.1), плюсы которых соединены независимо с катодами диодов 3 и 4 соответственно, аноды которых соединены между собой и плюсом конденсатора 12, минусы источников постоянного тока соединены независимо с анодами диодов 5 и 6, катоды которых соединены между собой и через электронный транзисторный ключ 9 с минусом конденсатора 12, электронный транзисторный ключ 8 одним электродом соединен с плюсом источника постоянного тока 1, а вторым электродом с минусом источника постоянного тока 2, нагрузка 13 одним выводом соединена с минусом источника постоянного тока 1, а вторым выводом через первичную обмотку согласующего трансформатора 10 и диод 7 с плюсом источника постоянного тока 2, управляющие электроды электронных транзисторных ключей соединены со схемой управления 15.An autonomous power supply with a charging function with a variable circuit for switching on direct current sources contains direct current sources 1 and 2 (Fig. 1), the pluses of which are connected independently to the cathodes of diodes 3 and 4, respectively, whose anodes are connected to each other and the plus of capacitor 12, the minuses of sources direct current are connected independently to the anodes of diodes 5 and 6, the cathodes of which are connected to each other and through an electronic transistor switch 9 with a minus capacitor 12, the electronic transistor switch 8 is connected with one electrode to plus the DC source 1, and the second electrode with a minus DC source 2, the load 13 is connected to the minus of the DC source 1, and the second terminal through the primary winding of the matching transformer 10 and diode 7 with the plus of the DC source 2, electronic control electrodes transistor switches are connected to a control circuit 15.

Автономный источник электропитания работает следующим образом. Электронный транзисторный ключ 8 открывается, с помощью чего источники постоянного тока 1 и 2 соединяются последовательно, тем самым увеличивая напряжение батареи в двое и одновременно замыкается цепь: - плюс источника постоянного тока 2, диод 7, первичная обмотка согласующего трансформатора 10, нагрузка 13, минус источника постоянного тока 1, плюс источника постоянного тока 1, электронный транзисторный ключ 8 и минус источника постоянного тока 2. В этой цепи возникает импульс тока нагрузки, протекающий через первичную обмотку согласующего трансформатора 10. Возникший в результате этого магнитный поток трансформатора индуцирует один период ЭДС в его вторичной обмотке, которая с помощью мостового выпрямителя 11 выпрямляется и подается на конденсатор 12 заряжая его. Электронный транзисторный ключ 8 закрывается и открывается электронный транзисторный ключ 9, в результате чего конденсатор 12 через диодную группу 3-6 разрядится на параллельно соединенные источники постоянного тока 1 и 2 и электронный транзисторный ключ 9 закрывается. Далее открывается электронный транзисторный ключ 8 и процесс начинается заново. Схема управления 15 управляет электронными транзисторными ключами поочередно открывая и закрывая последние.Autonomous power source operates as follows. The electronic transistor switch 8 opens, whereby the DC sources 1 and 2 are connected in series, thereby increasing the battery voltage in two and at the same time the circuit closes: - plus a DC source 2, diode 7, the primary winding of the matching transformer 10, load 13, minus DC source 1, plus DC source 1, electronic transistor switch 8 and minus DC source 2. In this circuit there is a load current pulse flowing through the primary winding of the matching circuit sformatora 10. The resulting transformer, the magnetic flux induces an EMF in one period of its secondary coil, which via bridge rectifier 11 is rectified and fed to the capacitor 12 by charging it. The electronic transistor switch 8 is closed and the electronic transistor switch 9 is opened, as a result of which the capacitor 12 is discharged through the diode group 3-6 to parallel connected DC sources 1 and 2 and the electronic transistor switch 9 is closed. Next, the electronic transistor switch 8 is opened and the process starts again. The control circuit 15 controls the electronic transistor keys, alternately opening and closing the latter.

Временная диаграмма токов, изображенная на фиг.2, показывает временной сдвиг импульсов тока в силовых цепях электронных транзисторных ключей.The timing diagram of the currents shown in figure 2, shows the time shift of the current pulses in the power circuits of electronic transistor switches.

Claims

Autonomous power supply with a charging function with a variable circuit for switching on DC sources, containing DC sources to which an active load is connected through a diode, characterized in that the power supply is equipped with a bridge rectifier, matching transformer, two electronic transistor switches with a control system, diodes and a capacitor, and the input of the bridge rectifier is connected parallel to the secondary winding of the matching transformer, the primary winding which is connected in series with the DC sources and the load, the secondary winding of the matching transformer is connected parallel to the input of the bridge rectifier, the output of which is connected in parallel with the capacitor and through the diode group and the second electronic transistor switch parallel to the DC sources, the first electronic transistor switch is connected to the plus of the first and minus of the second DC sources, the diode group consists of four diodes, the anodes of two of them are interconnected with the plus of the conden a cathode, and the cathodes are connected independently with the pluses of the DC sources, the other two diodes are connected by cathodes to each other and through a second electronic key with the minus of the capacitor, and the anodes are independently connected to the minuses of the DC source, the control electrodes of the transistor switches are connected to the control circuit.