RU158141U1 - Автономный источник электропитания с продолжительным режимом работы - Google Patents

Abstract

Автономный источник электропитания с продолжительным режимом работы, содержащий два источника постоянного тока, к которым через транзисторы подключена активная нагрузка, отличающийся тем, что источник электропитания снабжён ещё двумя источниками постоянного тока, двумя конденсаторами, разделительным повышающим трансформатором, мостовым выпрямителем, ключами и системой управления, причём источники постоянного тока, как и конденсаторы, соединены парно между собой через транзисторы, меняющие схему их соединения, активная нагрузка и первичная обмотка разделительного повышающего трансформатора через ключ соединены последовательно с конденсаторами и с одной парой источников постоянного тока, вторичная обмотка разделительного повышающего трансформатора соединена параллельно входу мостового выпрямителя, выход которого через ключ параллельно соединён со второй парой источников постоянного тока, а выход схемы управления соединён с затворами транзисторов.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для автономного питания электроприемников электрической энергией.

Известен 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 он 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 (Автономный источник электропитания с функцией подзарядки с переменной схемой включения источников постоянного тока, патент на полезную модель №103252 от 27.03.2011 г.).

Известный автономный источник электропитания является наиболее близким к данной полезной модели. Недостатком этого автономного источника электропитания является недостаточный режим заряда источников постоянного тока.

Техническим результатом полезной модели является многократное увеличение непрерывного времени работы, равного сроку службы аккумуляторов, используя четыре источника постоянного тока в эффективном режиме их заряда и питания нагрузки.

Указанный технический результат достигается тем, что в автономном источнике электропитания с продолжительным режимом работы, содержащем два источника постоянного тока, к которым через транзисторы подключена активная нагрузка, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, источник электропитания снабжен еще двумя источниками постоянного тока, двумя конденсаторами, разделительным повышающим трансформатором, мостовым выпрямителем, ключами и системой управления, причем источники постоянного тока, как и конденсаторы, соединены парно между собой, через транзисторы, меняющие схему их соединения, активная нагрузка и первичная обмотка разделительного повышающего трансформатора, через ключ соединены последовательно с конденсаторами и с одной парой источников постоянного тока, вторичная обмотка разделительного повышающего трансформатора соединена параллельно входу мостового выпрямителя, выход которого, через ключ параллельно соединен со второй парой источников постоянного тока, а выход схемы управления соединен с затворами транзисторов.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема автономного источника электропитания с продолжительным режимом работы.

На фиг. 2 представлена временная диаграмма токов в силовых цепях.

Автономный источник электропитания с продолжительным режимом работы содержит источники постоянного тока 1-4 (фиг. 1), конденсаторы 5, 6, нагрузку 7, разделительный повышающий трансформатор 8, мостовой выпрямитель 9, транзисторы 10-18, ключи 19-24 и систему управления 25, причем, источники постоянного тока 1, 2 и 3,4 соединены парно между собой через последовательно соединенные транзисторы 10-12 и 13-15 соответственно, конденсаторы 5 и 6 соединены между собой, через последовательно соединенные транзисторы 16-18 аналогично паре источников постоянного тока, активная нагрузка 7 и первичная обмотка разделительного повышающего трансформатора 8 соединены последовательно между собой и через ключи 19 и 20 поочередно соединяются с одной из групп источников постоянного тока, вторичная обмотка разделительного повышающего трансформатора 8 параллельно соединена входу мостового выпрямителя 9, выход которого соединен параллельно, поочередно, через ключи 21 и 22, с одной из групп источников постоянного тока, ключи 23 и 24 шунтируют транзисторы 11 и 14 соответственно, соединяя источники постоянного тока последовательно в режиме заряда последних от мостового выпрямителя 9.

Автономный источник электропитания работает следующим образом. Открываются транзисторы 11, 16, 18 и замыкаются ключи 19, 22, 24. В результате чего, источники постоянного тока 1, 2 соединяются последовательно между собой и через создавшуюся цепь, заряжают конденсаторы 5, 6, при этом, ток протекает через активную нагрузку 7 и первичную обмотку разделительного повышающего трансформатора 8 в сторону конденсаторов. Затем, транзисторы 11, 16 и 18 закрываются и открываются транзисторы 10, 12, 17, в результате чего, конденсаторы 5, 6 соединяются последовательно, а источники постоянного тока 1, 2 - параллельно, что приводит к повышению суммарного напряжения конденсаторов 5, 6, но сравнению с суммарным напряжением источников постоянного тока 1, 2 и возникает ток в сторону последних, который протекает по той же цепи. Далее транзисторы 10. 12, 17 закрываются, а открываются транзисторы 11, 16. 18 и процесс повторяется. В результате чего, через активную нагрузку 7 и первичную обмотку разделительного повышающего трансформатора 8 течет переменный ток, действующее знамение которого, во много раз превышает постоянный ток, протекающий а направлении от источников постоянного тока 1, 2. Переменный ток, протекающий по первичной обмотке разделительного повышающего трансформатора, создает в магнитопроводе последнего переменный магнитный поток, который, в свою очередь, индуцирует ЭДС во вторичной обмотке трансформатора, которая выпрямляется мостовым выпрямителем 9 и через ключ 22 подается на источники постоянного тока 3, 4, соединенные последовательно через ключ 24. В результате чего, возникает ток по направлению к источникам постоянного тока 3, 4 и они заряжаются. Но мере разряда источников постоянного тока 1, 2 и заряда источников 3, 4, размыкаются ключи 19, 22, 24, замыкаются ключи 20, 21, 23, после чего, источники 3, 4 начинают работать, а источники 1, 2 - заряжаться.

Временная диаграмма токов, изображенная на фиг. 2 показывает протекание токов в цепях нагрузки и заряда источников постоянного тока.

Claims (1)

1. Автономный источник электропитания с продолжительным режимом работы, содержащий два источника постоянного тока, к которым через транзисторы подключена активная нагрузка, отличающийся тем, что источник электропитания снабжён ещё двумя источниками постоянного тока, двумя конденсаторами, разделительным повышающим трансформатором, мостовым выпрямителем, ключами и системой управления, причём источники постоянного тока, как и конденсаторы, соединены парно между собой через транзисторы, меняющие схему их соединения, активная нагрузка и первичная обмотка разделительного повышающего трансформатора через ключ соединены последовательно с конденсаторами и с одной парой источников постоянного тока, вторичная обмотка разделительного повышающего трансформатора соединена параллельно входу мостового выпрямителя, выход которого через ключ параллельно соединён со второй парой источников постоянного тока, а выход схемы управления соединён с затворами транзисторов.

   

Images