RU103253U1

RU103253U1 - AUTONOMOUS POWER SUPPLY WITH CHARGING FUNCTION ON ONE BATTERY

Info

Publication number: RU103253U1
Application number: RU2010144655/07U
Authority: RU
Inventors: Аркадий Анатольевич Степанов
Original assignee: Аркадий Анатольевич Степанов; Хорьяков Владимир Владимирович
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2011-03-27

Abstract

Автономный источник электропитания с функцией подзарядки на одном аккумуляторе, содержащий источник постоянного тока, инвертор, к выходу которого через мостовой выпрямитель параллельно подключена активная нагрузка, отличающийся тем, что источник электропитания снабжен вторым мостовым выпрямителем, согласующим трансформатором, двумя электронными транзисторными ключами с системой управления, диодом и конденсаторами, причем вход второго мостового выпрямителя включен параллельно вторичной обмотке согласующего трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно выходу инвертора и входу первого мостового выпрямителя, к выходу которого параллельно соединены конденсатор и через электронный ключ нагрузка с конденсатором, выход второго мостового выпрямителя соединен с конденсатором и через второй электронный ключ и диод с источником постоянного тока, а управляющие электроды транзисторных ключей соединены со схемой управления. An autonomous power supply with the function of recharging on one battery, containing a direct current source, an inverter, to the output of which an active load is connected in parallel through a bridge rectifier, characterized in that the power supply is equipped with a second bridge rectifier, a matching transformer, two electronic transistor switches with a control system, diode and capacitors, and the input of the second bridge rectifier is connected parallel to the secondary winding of the matching transformer, the primary the main winding of which is connected in series to the inverter output and the input of the first bridge rectifier, to the output of which the capacitor is connected in parallel and the load is connected to the capacitor through the electronic switch, the output of the second bridge rectifier is connected to the capacitor via the second electronic switch and diode with a direct current source, and the control electrodes are transistor keys 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, 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 использование двух 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 use of two direct current sources and a complex circuit of an automatic electronic switch.

Техническим результатом полезной модели является многократное увеличение непрерывного времени работы, равного сроку службы аккумулятора, используя один источник постоянного тока.The technical result of the utility model is a multiple increase in continuous operating time equal to the battery life using a single DC source.

Указанный технический результат достигается тем, что в автономном источнике электропитания с функцией подзарядки на одном аккумуляторе, содержащем источник постоянного тока, инвертор, к выходу которого через мостовой выпрямитель параллельно подключена активная нагрузка, согласно полезной модели, источник электропитания снабжен вторым мостовым выпрямителем, согласующим трансформатором, двумя электронными транзисторными ключами с системой управления, диодом и конденсаторами, причем вход второго мостового выпрямителя включен параллельно вторичной обмотке согласующего трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно выходу инвертора и входу первого мостового выпрямителя к выходу которого параллельно соединены конденсатор и через электронный ключ нагрузка с конденсатором, выход второго мостового выпрямителя соединен со вторым конденсатором и через второй электронный ключ и диод с источником постоянного тока, а управляющие электроды транзисторных ключей соединены со схемой управления.The specified technical result is achieved by the fact that in an autonomous power source with a charging function on one battery containing a direct current source, an inverter, to the output of which an active load is connected in parallel through a bridge rectifier, according to a utility model, the power source is equipped with a second bridge rectifier matching the transformer, two electronic transistor switches with a control system, a diode and capacitors, and the input of the second bridge rectifier is connected in parallel As regards the secondary winding of the matching transformer, the primary winding of which is connected in series to the inverter output and the input of the first bridge rectifier to the output of which the capacitor is connected in parallel and the load is connected to the capacitor through the electronic switch, the output of the second bridge rectifier is connected to the second capacitor and through the second electronic switch and diode with a constant source current, and the control electrodes of the transistor switches are connected to a control circuit.

На фиг.1 представлена функциональная блок-схема автономного источника электропитания с функцией подзарядки на одном аккумуляторе. 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 the function of recharging on a single battery. Figure 2 presents the timing diagram of the currents in the power circuits of electronic transistor switches.

Автономный источник электропитания с функцией подзарядки на одном аккумуляторе содержит источник постоянного тока 1 (фиг.1), соединенный со входом инвертора 2, выход которого соединен параллельно входу мостового выпрямителя 5, к выходу которого параллельно подключены конденсатор 7 и через электронный транзисторный ключ 8 нагрузка 11 и конденсатор 10, последовательно в цепь выхода инвертора 2 включена первичная обмотка согласующего трансформатора 3, вторичная обмотка которого соединена параллельно со входом мостового выпрямителя 4, к выходу которого параллельно подключены конденсатор 6 и через электронный транзисторный ключ 9 и диод 12 источник постоянного тока 1, управляющие электроды электронных транзисторных ключей соединены со схемой управления 13.An autonomous power supply with a charging function on one battery contains a direct current source 1 (Fig. 1) connected to the input of the inverter 2, the output of which is connected in parallel with the input of the bridge rectifier 5, the output of which is connected in parallel to the capacitor 7 and through the electronic transistor switch 8 load 11 and a capacitor 10, the primary winding of the matching transformer 3 is connected in series to the output circuit of the inverter 2, the secondary winding of which is connected in parallel with the input of the bridge rectifier 4, to the output which parallel connected capacitor 6 and through an electronic transistor switch 9 and a diode 12 DC source 1, the control electrodes of the electronic transistor switches are connected to the control circuit 13.

Автономный источник электропитания работает следующим образом. Источник постоянного тока 1 питает постоянным напряжением инвертор 2 с выхода которого переменное напряжение подается на вход мостового выпрямителя 5, где выпрямляется и фильтруется конденсатором 7. Работа электронных транзисторных ключей синхронизирована таким образом, что в момент когда один из них открыт, другой обязательно закрыт. Поочередная коммутация электронных транзисторных ключей осуществляется с определенной частотой. Электронный транзисторный ключ 8 кратковременно открывается, в результате чего образуется импульс постоянного тока между мостовым выпрямителем 5 с конденсатором 7 и нагрузкой 11 с конденсатором 10. За период этого импульса, в выходной цепи инвертора 2, через первичную обмотку согласующего трансформатора 3 кратковременно протечет ток. Вызванный этим током магнитный поток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке этого трансформатора, которая выпрямляется с помощью мостового выпрямителя 4 и заряжает конденсатор 6. Электронный транзисторный ключ 8 закрывается и открывается ключ 9 и конденсатор 6 через этот ключ и диод 12 разряжается на источник постоянного тока 1, таким образом подзаряжая последний.Autonomous power source operates as follows. The direct current source 1 supplies a constant voltage to the inverter 2 from the output of which an alternating voltage is supplied to the input of the bridge rectifier 5, where it is rectified and filtered by a capacitor 7. The operation of the electronic transistor switches is synchronized so that when one of them is open, the other is surely closed. Alternate switching of electronic transistor switches is carried out with a certain frequency. The electronic transistor switch 8 opens briefly, as a result of which a direct current pulse is generated between the bridge rectifier 5 with the capacitor 7 and the load 11 with the capacitor 10. During this pulse, current flows through the primary winding of the inverter 2 through the primary winding of the matching transformer 3. The magnetic flux induced by this current induces an EMF in the secondary winding of this transformer, which is rectified with a bridge rectifier 4 and charges the capacitor 6. The electronic transistor switch 8 is closed and the key 9 is opened and the capacitor 6 is discharged through this switch and the diode 12 to a direct current source 1, thus recharging 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

An autonomous power supply with the function of recharging on one battery, containing a direct current source, an inverter, to the output of which an active load is connected in parallel through a bridge rectifier, characterized in that the power supply is equipped with a second bridge rectifier, a matching transformer, two electronic transistor switches with a control system, diode and capacitors, and the input of the second bridge rectifier is connected parallel to the secondary winding of the matching transformer, the primary the main winding of which is connected in series to the inverter output and the input of the first bridge rectifier, to the output of which the capacitor is connected in parallel and the load is connected to the capacitor through the electronic switch, the output of the second bridge rectifier is connected to the capacitor via the second electronic switch and diode with a direct current source, and the control electrodes are transistor keys connected to the control circuit.