RU2006182C1 - Device for charging power source of portable radio set - Google Patents

Device for charging power source of portable radio set Download PDF

Info

Publication number
RU2006182C1
RU2006182C1 SU915003187A SU5003187A RU2006182C1 RU 2006182 C1 RU2006182 C1 RU 2006182C1 SU 915003187 A SU915003187 A SU 915003187A SU 5003187 A SU5003187 A SU 5003187A RU 2006182 C1 RU2006182 C1 RU 2006182C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
power source
wearable
stationary
charging
Prior art date
Application number
SU915003187A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Горячев
В.В. Крылов
Original Assignee
Горячев Алексей Владимирович
Крылов Владимир Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Горячев Алексей Владимирович, Крылов Владимир Владимирович filed Critical Горячев Алексей Владимирович
Priority to SU915003187A priority Critical patent/RU2006182C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2006182C1 publication Critical patent/RU2006182C1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: radio equipment. SUBSTANCE: device has stationary unit 1 and portable unit 2. Stationary unit 1 has voltage converter 3 whose winding 4 and coupling windings 5 are provided with core 6. Input of voltage converter 3 is connected to supply source 8 through hermetically sealed reed switch 7. Portable unit 2 has limiter-stabilizer 9. Connected to input of the latter is winding 10 with core 11. Output of limiter-stabilizer 9 is connected with cell 13 through light emitting diode 12. Load 14 is connected in parallel with cell 13. Portable unit 2 has also permanent magnet 15. Housings of units 1 and 2 in area where magnetic fluxes of cores 6 and 11 close at charging the cell 13 are made of non-current-carrying non-magnetic material. EFFECT: enlarged operating capabilities.

Description

Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона и может быть использовано для зарядки источников питания (аккумуляторов, батарей) носимых блоков любой портативной аппаратуры. The invention relates to radio engineering, is intended for charging a power source of a wearable device of a radiotelephone and can be used to charge power sources (batteries, batteries) of wearable blocks of any portable equipment.

Известно устройство зарядки источника питания носимого блока портативной радиоаппаратуры, в котором устройство подключения источника питания носимого блока радиоаппаратуры к источнику питания стационарного блока выполнено контактным [1] . A device for charging a power source of a portable unit of portable radio equipment is known, in which a device for connecting a power source of a portable unit of radio equipment to a power source of a stationary unit is made contact [1].

Базовым объектом по предложенному техническому решению является устройство для зарядки источника питания носимого блока портативной аппаратуры, в котором носимым блоком является носимый аппарат радиотелефона. The basic object of the proposed technical solution is a device for charging a power source of a portable unit of portable equipment, in which the portable unit is a portable device of a radiotelephone.

Это же устройство выбрано прототипом заявленного по числу сходных существенных признаков. Устройство содержит стационарный блок, носимый аппарат и устройство подключения источника питания носимого блока радиоаппаратуры к источнику питания стационарного блока, выполненное в виде электрического разъема. The same device is selected as a prototype of the claimed number of similar essential features. The device comprises a stationary unit, a wearable device, and a device for connecting a power source of a wearable radio equipment unit to a power source of a stationary unit, made in the form of an electrical connector.

Недостатком этого устройства, как и других известных устройств зарядки с контактным соединением источников питания носимого и стационарного блоков, являются потери в контактах, ненадежность электрического соединения источников питания, недолговечность устройства, сложность подключения, связанная с необходимостью точного позиционирования разъема. The disadvantage of this device, as well as other known charging devices with a contact connection of power sources of the wearable and stationary units, are loss in contacts, unreliability of the electrical connection of power sources, the fragility of the device, the complexity of the connection associated with the need for accurate positioning of the connector.

Целью изобретения является уменьшение потерь энергии, повышение надежности и долговечности устройства, а также упрощение процесса подключения источника питания. The aim of the invention is to reduce energy loss, increase the reliability and durability of the device, as well as simplifying the process of connecting a power source.

Цель достигается тем, что в устройстве зарядки источника питания носимого блока портативной радиоаппаратуры, содержащем стационарный и носимый блоки, каждый из которых включает в себя источник питания и помещен в соответствующий корпус, а также устройство подключения источника питания носимого блока к источнику питания стационарного, устройство подключения выполнено в виде трансформатора с разъемным сердечником, половина которого с обмоткой, подключенной к источнику питания стационарного блока, размещена в корпусе стационарного блока, а другая половина с обмоткой, соединенной с источником питания носимого блока, расположена в корпусе последнего, при этом стенки корпусов стационарного и носимого блоков в области замыкания магнитной цепи сердечника трансформатора выполнены из неэлектропроводного немагнитного материала. The goal is achieved in that in a device for charging a power source of a portable unit of a portable radio equipment containing a stationary and a portable unit, each of which includes a power source and placed in an appropriate housing, as well as a device for connecting the power source of a portable unit to a stationary power source, a connection device made in the form of a transformer with a split core, half of which with a winding connected to the power supply of the stationary unit, is placed in the housing of the stationary unit ka and the other half with a winding connected to the power source of the wearable unit, is located in the housing of the latter, while the walls of the housings of the stationary and wearable units in the area of the magnetic circuit of the transformer core are made of non-conductive non-magnetic material.

Преимуществом заявленного устройство является бесконтактное соединение источников питания носимого и стационарного аппаратов при зарядке. Следствием этого является уменьшение электрических потерь, повышение надежности и долговечности устройства, а также упрощение подключения источников питания. An advantage of the claimed device is a non-contact connection of power sources of wearable and stationary devices when charging. The consequence of this is to reduce electrical losses, increase the reliability and durability of the device, as well as simplify the connection of power supplies.

На чертеже приведена структурная схема устройства зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона. The drawing shows a structural diagram of a device for charging a power source of a wearable apparatus of a radiotelephone.

Устройства зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона содержит стационарный блок 1 и носимый аппарат 2 радиотелефона. Стационарный блок 1 включает в себя преобразователь 3 напряжения, обмотки 4 которого и обмотки связи 5 снабжены сердечником 6. Вход преобразователя 3 напряжения через герконовый переключатель 7 подключен к источнику питания 8. The device for charging the power source of the wearable device of the radiotelephone contains a stationary unit 1 and a wearable device 2 of the radiotelephone. The stationary unit 1 includes a voltage converter 3, the windings of 4 of which and the communication windings 5 are provided with a core 6. The input of the voltage converter 3 through a reed switch 7 is connected to a power source 8.

Носимый аппарат 2 радиотелефона содержит ограничитель-стабилизатор 9, к входу которого подключена обмотка 10, снабжена сердечником 11. Выход ограничителя-стабилизатора 9 через светодиод 12 соединен с аккумулятором 13. Параллельно аккумулятору 13 включена нагрузка 14. Носимый аппарат 2 содержит также постоянный магнит 15. The wearable device 2 of the radiotelephone contains a stabilizer-stabilizer 9, to the input of which a winding 10 is connected, and is equipped with a core 11. The output of the stabilizer-stabilizer 9 is connected to the battery 13 via an LED 12. Parallel to the battery 13, a load 14. The wearable device 2 also contains a permanent magnet 15.

Корпуса стационарного блока 1 и носимого аппарата 2 радиотелефона в области замыкания магнитных потоков сердечников 6 и 11 при зарядке аккумулятора 13 выполнены из неэлектропроводного немагнитного материала, например из ударопрочного полистирола. Толщина D стенки каждого корпуса в указанной области выбирается 0,2-0,3 мм. The cases of the stationary unit 1 and the wearable device 2 of the radiotelephone in the area of magnetic flux closure of the cores 6 and 11 when charging the battery 13 are made of non-conductive non-magnetic material, for example, impact-resistant polystyrene. The thickness D of the wall of each housing in the specified area is selected 0.2-0.3 mm.

Преобразователь 3 напряжения предназначен для преобразования частоты питающего напряжения и выполнен, например, в виде двухтактного транзисторного преобразователя. The voltage converter 3 is designed to convert the frequency of the supply voltage and is made, for example, in the form of a push-pull transistor converter.

Сердечники 6 и 11 выполнены идентичными из ферромагнитного материала, например Ш-образными с шириной S магнитного окна. Соответствующие выступы Ш-образных сердечников 6 и 11 при зарядке аккумулятора 13 соосны и ориентированы навстречу друг другу. Значения зазора L между торцами выступов Ш-образных сердечников 6 и 11 выбирают в интервале 2D ≅L≅ 0,1-0,3D. Минимальное значение зазора L между торцами выступов Ш-образных сердечников 6 и 11 определяется суммой толщин D стенок корпусов стационарного блока 1 и носимого блока 2 радиотелефона. Максимально допустимое значение зазора L определяется из условия резкого возрастания потерь на рассеяние. The cores 6 and 11 are made identical of ferromagnetic material, for example, W-shaped with a width S of the magnetic window. The corresponding protrusions of the W-shaped cores 6 and 11 when charging the battery 13 are aligned and oriented towards each other. The values of the gap L between the ends of the protrusions of the W-shaped cores 6 and 11 are selected in the range 2D ≅ L≅ 0,1-0,3D. The minimum value of the gap L between the ends of the protrusions of the W-shaped cores 6 and 11 is determined by the sum of the thicknesses D of the walls of the housings of the stationary unit 1 and the wearable unit 2 of the radiotelephone. The maximum allowable gap value L is determined from the condition of a sharp increase in scattering losses.

Источник питания 8 может представлять собой бортовую или промышленную электрическую сеть, а также может быть выполнен в виде мощной батареи или аккумулятора. The power source 8 may be an on-board or industrial electrical network, and may also be in the form of a powerful battery or accumulator.

Ограничитель-стабилизатор 9 предназначен для ограничения напряжения зарядки аккумулятора 13 и характеризуется значением UМ1порогового напряжения.The stabilizer-limiter 9 is designed to limit the charging voltage of the battery 13 and is characterized by a threshold voltage value U M1 .

Светодиод 12 предназначен для выпрямления, отсекания и индикации тока при зарядке аккумулятора 13. Светодиод 12 характеризуется максимальным значением UМ2 напряжения. В качестве светодиода 12 может быть использован светодиод АЛ307.LED 12 is designed to rectify, cut off and indicate the current when charging the battery 13. LED 12 is characterized by a maximum voltage value U M2 . As the LED 12, the AL307 LED can be used.

В качестве аккумулятора 13 может быть использован аккумулятор 7D01. Аккумулятор 13 характеризуется максимальным значением UМ3напряжения зарядки. Максимальное значение UМ3 напряжения зарядки аккумулятора 13, максимальное значение U М2 напряжения светодиода 12 и значение UМ1 порогового напряжения ограничителя-стабилизатора 9 связаны соотношением:
U

Figure 00000002
UM2+UM3 .As the battery 13, the battery 7D01 can be used. The battery 13 is characterized by a maximum value U M3 of the charging voltage. The maximum value U M3 of the charging voltage of the battery 13, the maximum value U M2 of the voltage of the LED 12 and the value U M1 of the threshold voltage of the limiter-stabilizer 9 are related by the ratio:
U
Figure 00000002
U M2 + U M3 .

Нагрузка 14 является эквивалентной нагрузкой электрической схемы носимого блока 2 радиотелефона. The load 14 is the equivalent load of the electrical circuitry of the wearable unit 2 of the radiotelephone.

Постоянный магнит 15 предназначен для замыкания герконового переключателя 7 при зарядке аккумулятора 13. The permanent magnet 15 is designed to close the reed switch 7 when charging the battery 13.

Устройство зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона работает следующим образом. Для запуска устройства корпус носимого аппарата 2 устанавливается на корпус стационарного блока 1 так, чтобы замкнулись магнитные потоки сердечников 6 и 11, образуя сердечник электрического трансформатора, первичной обмотки которого является обмотка 4 преобразователя 3 напряжения, а вторичной обмоткой - обмотка 10, подключенная к входу ограничителя-стабилизатора 9 напряжения. При этом зазор L между торцами Ш-образный ферритовых сердечников 6 и 11 определяется из соотношения 2D ≅L≅ 0,1-0,3S. Одновременно при установке корпуса носимого аппарата 2 на корпус стационарного блока 1 поле постоянного магнита 15 замыкает герконовый переключатель 7, и напряжение от источника питания 8 передается к преобразователю 3 напряжения. Преобразователь 3 напряжения осуществляет преобразование питающего напряжения к более высокой частоте. Режим самовозбуждения преобразователя 3 обеспечивается с помощью обмоток 5 обратной связи на сердечнике 6. Напряжение с выхода преобразователя 3 передается с помощью трансформатора, образованного сердечниками 6 и 11 и обмотками 4 и 10, на вход ограничителя-стабилизатора 9. Ограничитель-стабилизатор 9 осуществляет ограничение напряжения зарядки аккумулятора 13 до порогового уровня UM1 и стабилизацию последнего. Ток зарядки с выхода ограничителя-стабилизатора 9 через светодиод 12 поступает в аккумулятор 13. При этом напряжение на светодиоде 12 характеризуется величиной UM2. По мере зарядки аккумулятора 13 напряжение на нем повышается. При этом уменьшается напряжение на светодиоде 12. Когда напряжение на аноде светодиода 12 становится близким к катодному, светодиод 12 запирается и свечение его прекращается, индицируя полную зарядку аккумулятора 13. При этом максимальное значение UM3 напряжения на аккумуляторе 13, максимальное значение UM3 на светодиоде 12 и значение UM1 порогового напряжения ограничителя-стабилизатора 9 связаны соотношением U

Figure 00000003
UM2+UM3. При полной зарядке аккумулятора 13 ток через ограничитель-стабилизатор 9 прекращается, а следовательно, прекращается ток и через трансфоpматор, образованный сердечником 6 и 11 и обмотками 4 и 10.The device for charging the power source of the wearable device of the radiotelephone operates as follows. To start the device, the housing of the wearable device 2 is installed on the housing of the stationary unit 1 so that the magnetic fluxes of the cores 6 and 11 are closed, forming the core of the electric transformer, the primary winding of which is winding 4 of voltage converter 3, and the secondary winding is winding 10 connected to the limiter input -Stabilizer 9 voltage. In this case, the gap L between the ends of the W-shaped ferrite cores 6 and 11 is determined from the ratio 2D ≅L≅ 0.1-0.3S. At the same time, when the housing of the wearable device 2 is installed on the housing of the stationary unit 1, the field of the permanent magnet 15 closes the reed switch 7, and the voltage from the power source 8 is transmitted to the voltage converter 3. The voltage converter 3 converts the supply voltage to a higher frequency. The self-excitation mode of the converter 3 is provided by the feedback windings 5 on the core 6. The voltage from the output of the converter 3 is transmitted using the transformer formed by the cores 6 and 11 and the windings 4 and 10 to the input of the limiter-stabilizer 9. The limiter-stabilizer 9 carries out voltage limitation charging the battery 13 to a threshold level U M1 and stabilization of the latter. The charging current from the output of the limiter-stabilizer 9 through the LED 12 enters the battery 13. In this case, the voltage on the LED 12 is characterized by the value of U M2 . As the battery 13 is charged, the voltage on it rises. In this case, the voltage at the LED 12 decreases. When the voltage at the anode of the LED 12 becomes close to the cathode, the LED 12 is turned off and its light stops, indicating that the battery 13 is fully charged. In this case, the maximum value U M3 of the voltage on the battery 13, the maximum value of U M3 on the LED 12 and the value U M1 of the threshold voltage of the limiter-stabilizer 9 are related by the ratio U
Figure 00000003
U M2 + U M3 . When the battery 13 is fully charged, the current through the limiter-stabilizer 9 stops, and therefore, the current also stops through the transformer formed by the core 6 and 11 and the windings 4 and 10.

При разъединении корпусов стационарного блока 1 и носимого блока 2 радиотелефона происходит размыкание магнитных потоков сердечников 6 и 11. При этом в стационарном блоке 1 герконовый переключатель 7, освобожденный от действия поля постоянного магнита 15, отключает преобразователь 3 напряжения от источника питания 8, а в носимом аппарате 2 начинается разрядка аккумулятора 13 на нагрузку 14. When the housings of the stationary unit 1 and the wearable unit 2 of the radiotelephone are disconnected, the magnetic fluxes of the cores 6 and 11 open. At the same time, in the stationary unit 1, the reed switch 7, freed from the action of the permanent magnet 15 field, disconnects the voltage converter 3 from the power source 8, and in the wearable apparatus 2 begins to discharge the battery 13 to the load 14.

Запуск устройства зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона может осуществляться и без герконового переключателя 7 и постоянного магнита 15. В этом случае преобразователь 3 напряжения постоянно подключен к источнику питания 8 и в нерабочем режиме находится в заторможенном состоянии. При сближении сердечников 6 и 11 до образования единого магнитного потока (единой магнитной цепи) происходит самовозбуждение преобразователя 3 напряжения, и он из заторможенного состояния переходит в рабочий режим. При этом в обмотке 10 образовавшегося при сближении сердечников 6 и 11 трансформатора наводится напряжение из обмотки 4. (56) 1. Патент Великобритании N 2154395, кл. H 04 B 7/26, 1985. The launch of the charging device of the power source of the wearable device of the radiotelephone can be carried out without a reed switch 7 and a permanent magnet 15. In this case, the voltage transformer 3 is constantly connected to the power source 8 and is inoperative in the idle state. When the cores 6 and 11 approach each other until a uniform magnetic flux (single magnetic circuit) is formed, the voltage transformer 3 self-excites, and it switches from the locked state to the operating mode. Moreover, in the winding 10 of the transformer formed when the cores 6 and 11 were brought together, the voltage from the winding 4 is induced. (56) 1. UK patent N 2154395, cl. H 04 B 7/26, 1985.

2. Патент Великобритании N 2159372, кл. H 04 B 7/26, 1985.  2. British patent N 2159372, CL. H 04 B 7/26, 1985.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ЗАРЯДКИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ НОСИМОГО БЛОКА ПОРТАТИВНОЙ РАДИОАППАРАТУРЫ, содержащее стационарный и носимый блоки, каждый из которых включает в себя источник питания и помещен в соответствующий корпус, а также блок подключения источника питания носимого блока к источнику питания стационарного блока, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь, повышения надежности и долговечности, упрощения процесса подключения источников питания, блок подключения выполнен в виде трансформатора с разъемным сердечником, половина которого с обмоткой, подключенной к источнику питания стационарного блока, размещена в корпусе стационарного блока, а другая половина с обмоткой, соединенной с источником питания носимого блока, расположена в корпусе последнего, при этом стенки корпусов стационарного и носимого блоков в области замыкания магнитной цепи сердечника трансформатора выполнены из неэлектропроводного немагнитного материала.  DEVICE FOR CHARGING POWER SUPPLY OF WEARABLE PORTABLE RADIO EQUIPMENT, containing stationary and wearable units, each of which includes a power source and is placed in a corresponding housing, as well as a unit for connecting the power source of the wearable unit to the power source of the stationary unit, characterized in that, for the purpose of, reduce energy losses, increase reliability and durability, simplify the process of connecting power sources, the connection unit is made in the form of a transformer with a split core, whose bovine with a winding connected to the power supply of the stationary unit is located in the housing of the stationary unit, and the other half with a winding connected to the power source of the wearable unit is located in the housing of the latter, while the walls of the cases of the stationary and wearable units are in the area of the magnetic core circuit transformers are made of non-conductive non-magnetic material.
SU915003187A 1991-07-09 1991-07-09 Device for charging power source of portable radio set RU2006182C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915003187A RU2006182C1 (en) 1991-07-09 1991-07-09 Device for charging power source of portable radio set

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915003187A RU2006182C1 (en) 1991-07-09 1991-07-09 Device for charging power source of portable radio set

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2006182C1 true RU2006182C1 (en) 1994-01-15

Family

ID=21585695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU915003187A RU2006182C1 (en) 1991-07-09 1991-07-09 Device for charging power source of portable radio set

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2006182C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653837C2 (en) * 2012-12-17 2018-05-14 Конинклейке Филипс Н.В. Multi function docking module for pressure support therapy system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653837C2 (en) * 2012-12-17 2018-05-14 Конинклейке Филипс Н.В. Multi function docking module for pressure support therapy system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6490176B2 (en) DC/AC conversion apparatus and method having contactless, inductive energy transfer
US3641336A (en) Electric lamps for emergency and/or for duty under particular environment conditions, and relative improved lamps
US7089043B2 (en) Self-rechargeable portable telephone
US3414796A (en) Magnetically controlled battery charge and discharge circuit
DE69827733D1 (en) Battery charger in a mobile electrical unit
MX9304342A (en) AUTOMATIC RECONNECTORS.
JPH09190938A (en) Non-contact type battery charger
JP2006042519A (en) Contactless power transmission device
GB2205445A (en) Magnetic lifting device for ferromagnetic loads
GB747736A (en) Improvements in or relating to devices comprising a circuit of highly-permeable material and a permanent magnet for producing a pre-magnetizing field in said circuit
RU2006182C1 (en) Device for charging power source of portable radio set
US4385280A (en) Low reluctance latching magnets
KR20170142261A (en) Transformer insulation structure is improved
SU1233817A3 (en) Device for controlling direct current electromagnet
JP2006059979A (en) Noncontact power transmission device
US3200320A (en) Charging means with magnetic contacts for battery operated appliances
DK1209709T3 (en) Electric circuit for transmitting a state information, especially for rolling stock, and electrical system containing such circuit
GB2037509A (en) Improvements in or Relating to Electronic Trigger Systems
FI90160B (en) PIPETTS UPPLADDNINGSSYSTEM
RU2118032C1 (en) Battery charger
KR19980064960A (en) Vibrating Passive Chargers for Mobile Phones
US10892088B1 (en) Stationary device for contactless electrical energy transmission
KR850002830Y1 (en) Charging apparatus
KR102162508B1 (en) Electric circuit using reed switch for switch over and switching method using reed switch
JPH07326390A (en) Charging type battery and charging device therefor