RU143150U1

RU143150U1 - SECONDARY POWER SUPPLY

Info

Publication number: RU143150U1
Application number: RU2013157857/07U
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Горбачев; Игорь Борисович Южик; Александр Александрович Дейснер
Original assignee: Открытое акционерное общество "Швабе - Оборона и Защита" (ОАО "Швабе - Оборона и Защита"); Открытое акционерное общество "Швабе - Приборы" (ОАО "Швабе - Приборы")
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2014-07-20

Abstract

Вторичный источник питания, содержащий переключатель режимов и преобразователь, соединенный с источником питания, при этом первый выход преобразователя соединен с входом переключателя режимов, отличающийся тем, что в него введены блок токозадающих резисторов, блок подключения нагрузки, блок защиты, преобразователь выполнен на основе интегральной микросхемы со встроенной цепью контроля внешнего напряжения и содержит входной конденсатор, входной дроссель, выходные конденсаторы, задающий делитель напряжения, первый и второй выходы преобразователя соединены с первым и вторым входами блока подключения нагрузки, выходы переключателя режимов соединен с входами блока токозадающих резисторов, выход блока токозадающих резисторов соединен с входом преобразователя и имеет вывод для подключения нагрузки, преобразователь соединен с источником питания через блок защиты, переключатель выполнен с возможностью включения прибора и регулировки яркости подсветки сетки, блок подключения нагрузки имеет выводы для подключения нагрузки.A secondary power source comprising a mode switch and a converter connected to a power source, wherein the first output of the converter is connected to the input of the mode switch, characterized in that a current-setting resistor unit, a load connection unit, a protection unit are inserted into it, the converter is based on an integrated circuit with integrated external voltage control circuit and contains an input capacitor, an input choke, output capacitors, a voltage divider, the first and second outputs the browser is connected to the first and second inputs of the load connection block, the outputs of the mode switch are connected to the inputs of the block of resistors, the output of the block of resistors is connected to the input of the converter and has an output for connecting the load, the converter is connected to the power source through the protection unit, the switch is made to turn on instrument and adjust the brightness of the backlight grid, the load connection unit has conclusions for connecting the load.

Description

Предлагаемое устройство относится к области электротехники и может быть использовано в комплексе с другими устройствами для питания приборов ночного видения на основе электронно-оптических преобразователей (ЭОП).The proposed device relates to the field of electrical engineering and can be used in combination with other devices for powering night-vision devices based on electron-optical converters (ICs).

Известен вторичный источник питания, содержащий переключатель режимов, преобразователь, соединенный с источником питания, переменный резистор, светодиод. Выход преобразователя соединен с входом переключателя режимов. Органы управления включением устройства и яркостью подсветки сетки разделены (изделие ПН6К-4, http://www.npzoptics.ru/catalog, АЛ3.812.245ЭЗ).Known secondary power source containing a mode switch, a converter connected to a power source, a variable resistor, LED. The output of the converter is connected to the input of the mode switch. The controls for turning on the device and the brightness of the grid backlight are divided (product PN6K-4, http://www.npzoptics.ru/catalog, AL3.812.245EZ).

Недостатком известного устройства является низкий коэффициент полезного действия и низкая нагрузочная способность встроенного преобразователя напряжения, что не позволяет обеспечить стабильность яркости свечения подсветки сетки и требуемое время непрерывной работы устройства от первичного элемента питания, а также наличие раздельных органов управления включением устройства и яркостью подсветки прицельной марки, что приводит к увеличению габаритов и массы устройства.A disadvantage of the known device is the low efficiency and low load capacity of the built-in voltage converter, which does not allow to ensure the stability of the brightness of the backlight grid and the required continuous operation of the device from the primary battery, as well as the presence of separate controls for turning on the device and the brightness of the illumination of the reticle which leads to an increase in the dimensions and mass of the device.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является вторичный источник питания, содержащий преобразователь, соединенный с источником питания, переключатель режимов, излучатель, светодиод, отдельные конденсаторы и резисторы, при этом выход преобразователя соединен с входом переключателя режимов, органы управления включением устройства и яркостью подсветки сетки разделены (изделие ПН18К (http://www.npzoptics.ru/catalog, АЛ 6.115.238ЭЗ).Closest to the claimed technical solution is a secondary power source containing a converter connected to a power source, a mode switch, an emitter, an LED, individual capacitors and resistors, while the output of the converter is connected to the input of the mode switch, the controls for turning on the device and the brightness of the backlight grid are divided (PN18K product (http://www.npzoptics.ru/catalog, AL 6.115.238EZ).

Недостатком наиболее близкого технического решения является низкий коэффициент полезного действия и низкая нагрузочная способность встроенного преобразователя напряжения, что не позволяет обеспечить стабильность яркости свечения подсветки сетки и инфракрасного осветителя в рабочем диапазоне напряжений питания первичного элемента. Указанный недостаток связан с применением преобразователя напряжения на дискретных элементах, имеющего большой разброс характеристик, низкую нагрузочную способность и низкий коэффициент полезного действия. Кроме того, устройство имеет большие вес и габаритные размеры.The disadvantage of the closest technical solution is the low efficiency and low load capacity of the built-in voltage converter, which does not allow to ensure the stability of the brightness of the backlight grid and infrared illuminator in the operating voltage range of the primary element. This drawback is associated with the use of a voltage converter on discrete elements having a wide variation in characteristics, low load capacity and low efficiency. In addition, the device has a large weight and overall dimensions.

Задачей предполагаемой полезной модели является повышение коэффициента полезного действия (КПД) устройства, увеличение нагрузочной способности и стабильности выходного напряжения вторичного источника питания, уменьшение его массы и габаритных размеров.The objective of the proposed utility model is to increase the efficiency (efficiency) of the device, increase the load capacity and stability of the output voltage of the secondary power source, reduce its weight and overall dimensions.

Поставленная задача решается тем, что во вторичный источник питания, содержащий переключатель режимов и преобразователь, соединенный с источником питания, при этом первый выход преобразователя соединен с входом переключателя режимов, введены блок токозадащих резисторов, блок подключения нагрузки, блок защиты от переполюсовки питания, преобразователь выполнен на основе интегральной микросхемы со встроенной цепью контроля внешнего напряжения и содержит входной конденсатор, входной дроссель, выходные конденсаторы, задающий делитель напряжения, первый и второй выходы преобразователя соединены с первым и вторым входами блока подключения нагрузки, выходы переключателя режимов соединены с входами блока токозадающих резисторов, выход блока токозадающих резисторов соединен с входом преобразователя и имеет вывод для подключения нагрузки, преобразователь соединен с источником питания через блок защиты, переключатель режимов совмещает функции включения прибора и выбора яркости подсветки сетки, блок подключения нагрузки имеет выводы для подключения нагрузки.The problem is solved in that a secondary power source containing a mode switch and a converter connected to a power source, while the first output of the converter is connected to the input of the mode switch, a block of current-carrying resistors, a load connection block, a protection block against power reversal are introduced, the converter is made based on an integrated circuit with an integrated external voltage control circuit and contains an input capacitor, an input choke, output capacitors, a master divider voltage, the first and second outputs of the converter are connected to the first and second inputs of the load connection block, the outputs of the mode switch are connected to the inputs of the block of resistors, the output of the block of resistors is connected to the input of the converter and has an output for connecting the load, the converter is connected to the power source through the protection unit , the mode switch combines the functions of turning on the device and selecting the brightness of the grid backlight, the load connection unit has conclusions for connecting the load.

При подаче напряжения от первичного элемента питания на вход вторичного источника питания преобразователь выдает стабилизированное выходное напряжение на блок подключения нагрузки и на переключатель режимов. Переключатель режимов коммутирует стабилизированное напряжение на один из входов блока токозадающих резисторов, соответствующий текущему положению переключателя. Блок токозадающих резисторов задает значение тока в цепи светодиода подсветки сетки в соответствии с выбранным положением переключателя. Напряжение с выхода блока токозадающих резисторов подается на вход встроенной цепи контроля напряжения микросхемы преобразователя, при этом выход встроенной цепи контроля напряжения обеспечивает управление подачей стабилизированного напряжения на ЭОП через блок управления нагрузкой.When voltage is supplied from the primary battery to the input of the secondary power source, the converter provides a stabilized output voltage to the load connection unit and to the mode switch. The mode switch switches the stabilized voltage to one of the inputs of the block of resistors, corresponding to the current position of the switch. The block of resistors sets the current value in the circuit of the LED backlight grid in accordance with the selected position of the switch. The voltage from the output of the block of current-setting resistors is fed to the input of the built-in voltage control circuit of the converter microcircuit, while the output of the built-in voltage control circuit provides control of the supply of stabilized voltage to the image intensifier through the load control unit.

В положении «ВЫКЛ» переключатель не подает напряжение на вход блока токозадающих резисторов, напряжения на выходе блока токозадающих резисторов нет, светодиод не светится, блок подключения нагрузки не подает напряжение на ЭОП. Таким образом, ЭОП и подсветка сетки выключены.In the “OFF” position, the switch does not supply voltage to the input of the block of resistors, there is no voltage at the output of the block of resistors, the LED does not light, the load connection block does not supply voltage to the image intensifier. Thus, the image intensifier and the grid backlight are turned off.

В положении «ЭОП» стабилизированное напряжение с выхода преобразователя подается через блок токозадающих резисторов на светодиод. При этом блок токозадающих резисторов ограничивает ток светодиода значением, при котором яркость свечения светодиода стремится к нулю, что соответствует отключенной подсветке сетки. На выходе блока токозадающих резисторов возникает напряжение, достаточное для срабатывания встроенной цепи контроля напряжения микросхемы преобразователя. При этом блок подключения нагрузки, управляемый выходом встроенной цепи контроля напряжения, подает стабилизированное напряжение с выхода преобразователя на ЭОП. Таким образом, ЭОП включен, подсветка сетки выключена.In the "EOP" position, the stabilized voltage from the converter output is supplied through the block of current-setting resistors to the LED. In this case, the block of current-setting resistors limits the LED current to a value at which the brightness of the LED tends to zero, which corresponds to a disabled grid illumination. At the output of the block of current-carrying resistors, a voltage appears that is sufficient to trigger the built-in voltage control circuit of the converter microcircuit. In this case, the load connection unit, controlled by the output of the integrated voltage control circuit, supplies stabilized voltage from the converter output to the image intensifier tube. Thus, the image intensifier is turned on, the grid backlight is turned off.

В каждом из положений переключателя, соответствующих режиму «ЭОП+СЕТКА», стабилизированное напряжение с выхода преобразователя подается через блок токозадающих резисторов на светодиод. При этом блок токозадающих резисторов ограничивает ток светодиода значением, соответствующим выбранному положению яркости подсветки сетки. На выходе блока токозадающих резисторов возникает напряжение, достаточное для срабатывания встроенной цепи контроля напряжения микросхемы преобразователя. При этом блок подключения нагрузки, управляемый выходом встроенной цепи контроля напряжения, подает стабилизированное напряжение с выхода преобразователя на ЭОП.In each of the switch positions corresponding to the “Image intensifier + Grid” mode, the stabilized voltage from the converter output is supplied through the block of current-setting resistors to the LED. In this case, the block of current-setting resistors limits the LED current to a value corresponding to the selected brightness position of the grid backlight. At the output of the block of current-carrying resistors, a voltage appears that is sufficient to trigger the built-in voltage control circuit of the converter microcircuit. In this case, the load connection unit, controlled by the output of the integrated voltage control circuit, supplies stabilized voltage from the converter output to the image intensifier tube.

На рисунке представлена структурная схема предлагаемого устройства.The figure shows the structural diagram of the proposed device.

Вторичный источник питания содержит преобразователь 1, переключатель режимов 2, блок токозадающих резисторов 3, блок подключения нагрузки 4, блок защиты 5. Преобразователь содержит микросхему импульсного повышающего преобразователя 6 со встроенной цепью контроля внешнего напряжения, входной дроссель 7, входной конденсатор 8, выходные конденсаторы 9, задающий делитель напряжения 10.The secondary power source contains a converter 1, a mode switch 2, a block of current-setting resistors 3, a load connection block 4, a protection unit 5. The converter contains a pulse boost converter 6 with a built-in external voltage control circuit, an input choke 7, an input capacitor 8, output capacitors 9 defining a voltage divider 10.

Преобразователь 1 формирует постоянное стабилизированное напряжение из входного постоянного нестабилизированного напряжения питания первичного элемента. Переключатель режимов 2 обеспечивает задание режима работы прибора: выключено; включен ЭОП; включен ЭОП и подсветка прицельной марки и выбор яркости подсветки прицельной марки. Блок токозадающих резисторов 3 обеспечивает ток светодиода подсветки прицельной марки в каждом из положений яркости. Блок подключения нагрузки 4 обеспечивает управление подачей стабилизированного напряжения питания на ЭОП. Блок защиты 5 обеспечивает защиту схемы от переполюсовки (т.е. от неправильной установки элемента питания).The Converter 1 generates a constant stabilized voltage from the input constant unstabilized supply voltage of the primary element. The mode switch 2 provides the setting of the operating mode of the device: off; image intensifier is on; the image intensifier is turned on and the aiming mark illumination and the choice of brightness of the aiming mark illumination. The block of current-setting resistors 3 provides the current of the LED of the illumination of the reticle in each of the brightness positions. The load connection unit 4 provides control of the supply of a stabilized supply voltage to the image intensifier tube. The protection unit 5 provides protection of the circuit against reverse polarity (i.e., from improper installation of the battery).

Микросхема импульсного повышающего преобразователя 6 применена в типовой схеме включения с задающим делителем напряжения 10, входным 8 и выходными 9 конденсаторами, входным дросселем 7. Встроенная цепь контроля внешнего напряжения используется для управления блоком подключения нагрузки 4.The microcircuit of the pulse boost converter 6 is used in a typical switching circuit with a voltage master divider 10, input 8 and output 9 capacitors, input choke 7. An integrated external voltage control circuit is used to control the load connection unit 4.

Вторичный источник питания работает следующим образом. Напряжение питания от первичного элемента подается на блок защиты 5, который обеспечивает защиту преобразователя от переполюсовки. С выхода блока защиты 5 напряжение питания подается на вход преобразователя 1. Преобразователь 1 выдает стабилизированное выходное напряжение, значение которого задается делителем 10, на вход блока подключения нагрузки 4 и на вход переключателя режимов 2. Переключатель режимов 2 коммутирует стабилизированное напряжение на один из входов блока токозадающих резисторов 3, соответствующий текущему положению переключателя, обеспечивая выбор яркости светодиода подсветки сетки и управление встроенной цепью контроля напряжения микросхемы 6. Блок токозадающих резисторов 3 задает значение тока в цепи светодиода подсветки сетки. Встроенная цепь контроля напряжения микросхемы 6 управляет блоком подключения нагрузки 4. Блок подключения нагрузки 4 обеспечивает подачу стабилизированного напряжения на ЭОП.The secondary power source operates as follows. The supply voltage from the primary element is supplied to the protection unit 5, which protects the converter from reverse polarity. From the output of the protection unit 5, the supply voltage is supplied to the input of the converter 1. The converter 1 provides a stabilized output voltage, the value of which is set by the divider 10, to the input of the load connection unit 4 and to the input of the mode switch 2. The mode switch 2 commutes the stabilized voltage to one of the block inputs current-setting resistors 3, corresponding to the current position of the switch, providing a choice of the brightness of the LED backlight grid and control the built-in voltage control circuit of the microcircuit 6. Bl to the current-setting resistors 3 sets the current value in the circuit of the LED backlight grid. The integrated voltage control circuit of the microcircuit 6 controls the load connection unit 4. The load connection unit 4 provides a stabilized voltage supply to the image intensifier tube.

Таким образом, вторичный источник питания имеет высокий КПД, повышенную нагрузочную способность и высокую стабильность выходного напряжения в рабочем диапазоне значений напряжения первичного элемента. Кроме того, обеспечивается уменьшение массы и габаритов устройства путем введения единого органа управления, совмещающего функции включения устройства и регулировки яркости прицельной марки.Thus, the secondary power source has a high efficiency, increased load capacity and high stability of the output voltage in the operating range of the primary element voltage values. In addition, it provides a reduction in the mass and dimensions of the device by introducing a single control that combines the functions of turning on the device and adjusting the brightness of the reticle.

Claims

A secondary power source comprising a mode switch and a converter connected to a power source, wherein the first output of the converter is connected to the input of the mode switch, characterized in that a current-setting resistor unit, a load connection unit, a protection unit are inserted into it, the converter is based on an integrated circuit with integrated external voltage control circuit and contains an input capacitor, an input choke, output capacitors, a voltage divider, the first and second outputs the browser is connected to the first and second inputs of the load connection block, the outputs of the mode switch are connected to the inputs of the block of resistors, the output of the block of resistors is connected to the input of the converter and has an output for connecting the load, the converter is connected to the power source through the protection unit, the switch is made to turn on instrument and adjust the brightness of the backlight grid, the load connection unit has conclusions for connecting the load.