RU110563U1

RU110563U1 - POWER RESERVATION MODULE

Info

Publication number: RU110563U1
Application number: RU2011107796/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Макаров
Original assignee: ООО "Светосервис"
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2011-11-20

Abstract

Комбинированный источник питания приборов управления и контроля, содержащий разъем для подключения внешней аккумуляторной батареи (АКБ), преобразователь сетевого напряжения в постоянное напряжение до 15 В с возможностью подстройки этой величины, преобразователь DC/DC с выходным напряжением 24 В±5%, коммутатор АКБ, предназначенный для режима резервирования напряжения, и ограничитель в виде параллельной резисторно-диодной цепочки, предназначенной для режима заряда АКБ. A combined power source for control and monitoring devices, containing a connector for connecting an external rechargeable battery (BAT), a converter for mains voltage to DC voltage up to 15 V with the possibility of adjusting this value, a DC / DC converter with an output voltage of 24 V ± 5%, a battery switch, designed for voltage redundancy mode, and a limiter in the form of a parallel resistor-diode circuit designed for battery charge mode.

Description

Полезную модель в виде комбинированного источника питания (модуля резервирования питания) предусматривается применять в аппаратуре АСУ для обеспечения комбинированного электропитания электронных приборов мощностью до 30 ватт.A utility model in the form of a combined power source (power redundancy module) is planned to be used in ACS equipment to provide combined power supply of electronic devices with power up to 30 watts.

В качестве аналога данной полезной модели можно привести источник вторичного электропитания резервированный SKAT-24-2,0-DIN производства ПО “Бастион”, представляющий собой стабилизированный источник питания, который при наличии напряжения питающей сети формирует выходное напряжение 24 вольта постоянного тока для питания нагрузки и одновременно осуществляет зарядку аккумуляторной батареи (АКБ) с номинальным напряжением 24 вольта. Источник имеет светодиодный индикатор «ВЫХОД» и элементы подключения внешних устройств: «Сеть», «Нагрузка», «АКБ». При наличии напряжения питающей сети происходит питание нагрузки и заряд аккумуляторной батареи, при отключении напряжения питающей сети происходит автоматический переход на резервное питание от аккумуляторной батареи.As an analogue of this utility model, a secondary backup power source SKAT-24-2,0-DIN manufactured by Bastion software can be used, which is a stabilized power supply that, when there is a supply voltage, generates an output voltage of 24 volts DC to power the load and simultaneously charges the battery (battery) with a nominal voltage of 24 volts. The source has an “EXIT” LED indicator and elements for connecting external devices: “Network”, “Load”, “Battery”. In the presence of the mains voltage, the load is powered and the battery is charged; when the mains voltage is disconnected, there is an automatic switch to backup power from the battery.

Следует отметить недостаток этого устройства, заключающийся в том, что длительные и частые отключения электрической сети 220 вольт могут приводить к глубокому разряду используемой АКБ, что в свою очередь существенно сокращает срок ее службы. С целью защиты АКБ от глубокого разряда приходится использовать вспомогательный блок контроля аккумулятора. Кроме того, для обеспечения напряжения 24 вольт в режиме отключения сетевого питания приходится использовать две соединенных АКБ по 12 вольт.It should be noted the disadvantage of this device, which consists in the fact that prolonged and frequent blackouts of the 220 volt electric network can lead to a deep discharge of the used battery, which in turn significantly reduces its service life. In order to protect the battery from deep discharge, you have to use an auxiliary battery control unit. In addition, to ensure a voltage of 24 volts in the off mode, the power supply has to use two connected batteries of 12 volts.

(Источник информации: ФИАШ.436234.150 ЭТ).(Source of information: FIAS.436234.150 ET).

Технический результат предлагаемого модуля (устройства) заключается в том, что для достижения напряжения 24 вольт постоянного тока в режиме отключения сетевого питания достаточно одной батареи напряжением 12 вольт, а глубокий разряд АКБ предотвращается применением встроенного коммутатора-ограничителя.The technical result of the proposed module (device) is that to achieve a voltage of 24 volts DC in the mode of disconnecting the mains supply, one battery with a voltage of 12 volts is enough, and a deep battery discharge is prevented by the use of an integrated limiter switch.

Для достижения технического результата предлагается устройство, схема которого приведена на чертеже. Сетевое напряжение частотой 50 Гц подается на разъем 1, далее, через предохранитель 2 на преобразователь 3, где преобразуется в постоянное до величины 15 вольт с возможностью подстройки. Подстройка преобразователя 3 позволяет в пределах ±10% изменять стартовый зарядный ток АКБ. В больших пределах возможна подстройка зарядного тока с помощью коммутатора-ограничителя 7, в т.ч. на заключительном этапе заряда АКБ (когда АКБ уже заряжена и требуется лишь ее подзарядка и компенсация «паразитного» разряда). Для получения выходного напряжения величиной 24 вольта применен преобразователь 4, где поданное на него напряжение величиной 9…17 вольт преобразуется в напряжение постоянного тока величиной 24±5% вольт. Напряжение на преобразователь 4 подается как с выхода преобразователя 3, так и с АКБ 9, 10 через разъем 8 и коммутатор-ограничитель 7. С помощью подстроенного резистора коммутатора-ограничителя 7 устанавливается порог отключения цепи разряда АКБ 9, 10 для предотвращения ее переразряда и возможного выхода из строя. При этом функцию контроля и защиты выполняет интегральный спаренный компаратор коммутатора-ограничителя 7, а функцию отключения АКБ-оптореле коммутатора-ограничителя 7. При наличии сетевого питающего напряжения преобразователь 4 получает питание с выхода преобразователя 3, при этом через коммутатор-ограничитель 7 происходит заряд АКБ. При пропадании сетевого питающего напряжения преобразователь 4 получает питание через коммутатор-ограничитель 7 и разъем 8 от АКБ 9, 10. Разъем 8 применен с четырьмя контактами с целью предоставления возможности подключения как одной АКБ напряжением 12 вольт, так и двух АКБ напряжением по 5…7 вольт. Предохранитель 5 выполняет функцию токовой защиты выходного каскада преобразователя 4, напряжение величиной 24±5% вольт постоянного тока с которого подается через разъем 6 в цепь внешней нагрузки.To achieve a technical result, a device is proposed, a diagram of which is shown in the drawing. A network voltage of 50 Hz is supplied to connector 1, then through a fuse 2 to converter 3, where it is converted to a constant voltage of up to 15 volts with the possibility of adjustment. Trimming the converter 3 allows you to change the starting charging current of the battery within ± 10%. To a large extent, it is possible to fine-tune the charging current using a limit switch 7, including at the final stage of the battery charge (when the battery is already charged and only needs to be recharged and compensation for the "spurious" discharge). To obtain an output voltage of 24 volts, a converter 4 was used, where a voltage of 9 ... 17 volts applied to it is converted to a DC voltage of 24 ± 5% volts. The voltage to the converter 4 is supplied both from the output of the converter 3, and from the battery 9, 10 through the connector 8 and the limit switch 7. Using the tuned resistor of the limit switch 7, the threshold for disconnecting the discharge circuit of the battery 9, 10 is set to prevent its overdischarge and possible failure. In this case, the control and protection function is performed by the integrated paired comparator of the limiter switch 7, and the shutdown function of the battery-optic switch of the limiter switch 7. In the presence of a mains voltage, the converter 4 receives power from the output of the converter 3, and the battery is charged through the switch-limiter 7 . If the mains supply voltage fails, converter 4 receives power through the limiter switch 7 and connector 8 from the battery 9, 10. Connector 8 is used with four contacts in order to provide the possibility of connecting one battery 12 volts or two batteries with a voltage of 5 ... 7 volt. The fuse 5 performs the function of current protection of the output stage of the converter 4, a voltage of 24 ± 5% volts of direct current from which is supplied through connector 6 to the external load circuit.

Claims

A combined power source for control and monitoring devices, containing a connector for connecting an external rechargeable battery (BAT), a converter of mains voltage to DC voltage up to 15 V with the possibility of adjustment of this value, a DC / DC converter with an output voltage of 24 V ± 5%, a battery switch, designed for voltage redundancy mode, and a limiter in the form of a parallel resistor-diode circuit designed for battery charge mode.