RU2217623C2 - Device for charging energy accumulators for capacitor type starting system of internal combustion engine - Google Patents
Device for charging energy accumulators for capacitor type starting system of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2217623C2 RU2217623C2 RU2001135784A RU2001135784A RU2217623C2 RU 2217623 C2 RU2217623 C2 RU 2217623C2 RU 2001135784 A RU2001135784 A RU 2001135784A RU 2001135784 A RU2001135784 A RU 2001135784A RU 2217623 C2 RU2217623 C2 RU 2217623C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- comparator
- circuit
- trigger
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Устройство для заряда накопителей энергии относится к области автомобильной электроники, а точнее к области электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания.A device for charging energy storage devices relates to the field of automotive electronics, and more specifically to the field of electric start-up of an internal combustion engine.
Известна система [1] пуска двигателя внутреннего сгорания, однако в устройстве не принято мер по защите транзисторов выходного каскада преобразователя от импульсных токовых перегрузок.A known system [1] for starting an internal combustion engine, however, the device has not taken measures to protect transistors of the output stage of the converter from pulse current overloads.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство [2], содержащее микроконтроллер вторичного источника электропитания, выходной каскад, импульсный трансформатор, выпрямитель-фильтр, блок обеспечения обратной связи по току, источник питания, цепь обратной связи по напряжению, причём выходы микроконтроллера вторичного источника электропитания связаны с выходами выходного каскада, выходы которого соединены с первичной обмоткой импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем-фильтром, первый выход которого через блок обеспечения обратной связи по току соединён с первым входом микроконтроллера вторичного источника электропитания, выход выпрямителя-фильтра через цепь обратной связи по напряжению связан с вторым входом микроконтроллера вторичного источника электропитания, плюсовая шина источника питания соединена с входами питания микроконтроллера источника вторичного электропитания, выходного каскада и импульсного трансформатора, минусовая шина источника питания связана с минусовыми входами питания микроконтроллера источника вторичного электропитания и выходного каскада.Closest to the proposed device is [2], containing a microcontroller of a secondary power source, an output stage, a pulse transformer, a rectifier filter, a current feedback unit, a power source, a voltage feedback circuit, and the outputs of the microcontroller of a secondary power source are connected with the outputs of the output stage, the outputs of which are connected to the primary winding of a pulse transformer, the secondary winding of which is connected to a rectifier-filter, the first output to It is connected through the current feedback supply unit to the first input of the microcontroller of the secondary power supply, the output of the rectifier filter through the voltage feedback loop is connected to the second input of the microcontroller of the secondary power supply, the positive bus of the power supply is connected to the power inputs of the microcontroller of the secondary power supply, the output cascade and pulse transformer, the negative bus of the power source is connected to the negative inputs of the power supply of the microcontroller source secondary power supply and the output stage.
Недостатками такого технического решения являются: отсутствие защиты выходного каскада от перегрузок по импульсному току, а также невозможность совместной работы накопителя энергии и источника питания при пуске двигателя внутреннего сгорания.The disadvantages of this technical solution are: the lack of protection of the output stage from overloads by pulsed current, as well as the impossibility of joint operation of the energy storage device and the power source when starting the internal combustion engine.
Предлагаемое техническое решение направлено на улучшение характеристик системы электропуска.The proposed technical solution is aimed at improving the characteristics of the electric start system.
Технический результат достигается тем, что устройство для заряда накопителей энергии для системы конденсаторного электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания содержит источник питания и выходной фильтр, причем минусовая шина источника питания соединена со вторым выводом выходного фильтра. Кроме того, в устройство дополнительно введены диод, катушка индуктивности, импульсный диод, силовой ключ, драйвер, схема И-НЕ, компаратор выходного напряжения, схема индикации, компаратор полярности напряжения на катушке индуктивности, стробируемый компаратор напряжения, ждущий мультивибратор, триггер, схема начальной установки, параметрический стабилизатор, причем первый вывод параметрического стабилизатора, второй вход компаратора полярности напряжения на катушке индуктивности, первый вывод катушки индуктивности и анод диода соединены с положительной шиной источника питания, второй вывод катушки индуктивности связан с анодом импульсного диода, стоком силового ключа и первыми входами компаратора полярности напряжения на катушке индуктивности и стробируемого компаратора напряжения, выходы которых соединены с входом запуска ждущего мультивибратора, второй вход стробируемого компаратора напряжения связан с выходом параметрического стабилизатора, катоды диода и импульсного диода соединены с первым выводом выходного фильтра и первым входом компаратора выходного напряжения, второй вход которого связан с выходом параметрического стабилизатора, выход ждущего мультивибратора соединен со счетным входом триггера, инверсный выход которого связан с входом D и входом стробирования стробируемого компаратора напряжения, выход параметрического стабилизатора через схему начальной установки соединен с S-входом триггера, прямой выход триггера подключен к первому входу схемы И-НЕ, выход компаратора выходного напряжения через схему индикации соединен со вторым входом схемы И-НЕ, выход триггера подключен к первому входу схемы И-НЕ, выход компаратора выходного напряжения через схему индикации соединен со вторым входом схемы И-НЕ, выход которой связан с входом управления силовым ключом через драйвер, минусовые выводы параметрического стабилизатора, стробируемого компаратора напряжения, компаратора выходного напряжения, схемы индикации, компаратора полярности напряжения на катушке индуктивности, ждущего мультивибратора, триггера, силового ключа, драйвера, схемы И-НЕ, а также R-вход триггера соединены с минусовой шиной источника питания.The technical result is achieved by the fact that the device for charging energy storage devices for a capacitor-electric start-up system of an internal combustion engine contains a power source and an output filter, wherein the negative bus of the power source is connected to the second output of the output filter. In addition, a diode, an inductor, a pulse diode, a power switch, a driver, an NAND circuit, an output voltage comparator, an indication circuit, a voltage polarity comparator on an inductor, a gated voltage comparator, a waiting multivibrator, a trigger, an initial circuit are additionally introduced into the device installations, a parametric stabilizer, the first terminal of a parametric stabilizer, the second input of a voltage polarity comparator on the inductor, the first output of the inductor and the anode of the diode inenes with a positive power supply bus, the second output of the inductor is connected to the anode of the pulse diode, the drain of the power switch and the first inputs of the voltage polarity comparator on the inductor and the gated voltage comparator, the outputs of which are connected to the start input of the standby multivibrator, the second input of the gated voltage comparator the output of the parametric stabilizer, the cathodes of the diode and the pulse diode are connected to the first output of the output filter and the first input of the comparator output voltage, the second input of which is connected to the output of the parametric stabilizer, the output of the standby multivibrator is connected to the counting input of the trigger, the inverse output of which is connected to the input D and the gating input of the gated voltage comparator, the output of the parametric stabilizer through the initial setup circuit is connected to the S-input of the trigger, direct the trigger output is connected to the first input of the NAND circuit, the output comparator of the output voltage through the display circuit is connected to the second input of the NAND circuit, the output of the trigger is connected to the first input of the AND-NOT circuit, the output comparator of the output voltage through the display circuit is connected to the second input of the AND-NOT circuit, the output of which is connected to the power key control input via the driver, the negative terminals of the parametric stabilizer, the gated voltage comparator, the output voltage comparator, the indication circuit, a voltage polarity comparator on the inductor, waiting for the multivibrator, trigger, power switch, driver, AND circuitry, and also the trigger R input are connected to the negative bus of the power source.
Сравнение предлагаемого устройства с прототипом [2] позволяет выявить новые элементы: диод, катушку индуктивности, импульсный диод, силовой ключ, драйвер, схему И-НЕ, компаратор выходного напряжения, схему индикации, компаратор полярности напряжения на катушке индуктивности, стробируемый компаратор напряжения, ждущий мультивибратор, триггер, схему начальной установки, параметрический стабилизатор, также новые связи между вновь введенными и ранее применявшимися элементами.Comparison of the proposed device with the prototype [2] allows you to identify new elements: diode, inductor, pulse diode, power switch, driver, NAND circuit, output voltage comparator, display circuit, voltage polarity comparator on the inductor, gated voltage comparator, waiting multivibrator, trigger, initial setup diagram, parametric stabilizer, also new connections between newly introduced and previously used elements.
Сравнение предлагаемого устройства с другими техническими решениями позволяет сделать вывод о появлении новых свойств: наличие защиты выходного каскада от перегрузок по импульсному току, а также возможность совместной работы накопителя энергии и источника питания при пуске двигателя внутреннего сгорания.Comparison of the proposed device with other technical solutions allows us to conclude that new properties appear: the output stage is protected from overloads by pulsed current, as well as the possibility of joint operation of the energy storage device and the power source when starting the internal combustion engine.
Функциональная схема устройства представлена на чертеже.Functional diagram of the device shown in the drawing.
Устройство для заряда накопителей энергии содержит источник 1 питания, диод 2, катушку 3 индуктивности, импульсный диод 4, силовой ключ 5, драйвер 6, схему 7 И-НЕ, компаратор 8 выходного напряжения, схему 9 индикации, компаратор 10 полярности напряжения на катушке 3 индуктивности, стробируемый компаратор 11 напряжения, ждущий мультивибратор 12, схему 13 начальной установки, триггер 14, параметрический стабилизатор 15, выходной фильтр 16, причем первый вывод параметрического стабилизатора 15, второй вход компаратора 10 полярности напряжения на катушке 3 индуктивности, первый вывод катушки 3 индуктивности и анод диода 2 соединены с положительной шиной источника питания, второй вывод катушки 3 индуктивности связан с анодом импульсного диода 4, стоком силового ключа 5 и первыми входами компаратора 10 полярности напряжения на катушке индуктивности и стробируемого компаратора 11 напряжения, выходы которых соединены с входом запуска ждущего мультивибратора 12, второй вход стробируемого компаратора 11 напряжения связан с выходом параметрического стабилизатора 15, катоды диода 2 и импульсного диода 4 соединены с первым выводом выходного фильтра 16 и первым входом компаратора 8 выходного напряжения, второй вход которого связан с выходом параметрического стабилизатора 15, выход ждущего мультивибратора 12 соединен со счетным входом триггера 14, инверсный выход которого связан с входом D и входом стробирования стробируемого компаратора 11 напряжения, выход параметрического стабилизатора 15 через схему 13 начальной установки соединен с S-входом триггера 14. прямой выход триггера 14 подключен к первому входу схемы 7 И-НЕ, выход компаратора 8 выходного напряжения через схему 9 индикации соединен со вторым входом схемы 7 И-НЕ, выход которой связан с входом управления силовым ключом 5 через драйвер 6, минусовые выводы параметрического стабилизатора 15, стробируемого компаратора 11 напряжения, компаратора 8 выходного напряжения, схемы 9 индикации, компаратора 10 полярности напряжения на катушке 3 индуктивности, ждущего мультивибратора 12, триггера 14, силового ключа 5, драйвера 6, схемы 7 И-НЕ, а также R-вход триггера 14 соединены с минусовой шиной источника питания.A device for charging energy storage devices contains a
Работает устройство следующим образом: если накопитель энергии не заряжен, то с выхода компаратора 8 выходного напряжения через схему 9 индикации уровень логической единицы поступает на второй вход схемы 7 И-НЕ, выход которой связан с входом управления силовым ключом 5 через драйвер 6, и состояние силового ключа 5 определится уровнем напряжения, поступающего на первый вход схемы 7 И-НЕ.The device operates as follows: if the energy storage device is not charged, then from the output of the
При появлении напряжения на выходе параметрического стабилизатора 15 это напряжение через схему 13 начальной установки кратковременно воздействует на вход S триггера 14, вызывая появление логической единицы на его прямом выходе и соответственно на первом входе схемы 7 И-НЕ также появится уровень логической единицы. К затвору силового ключа 5 прикладывается с выхода драйвера 6 положительное напряжение и силовой ключ 5 открывается. На выходе компаратора 10 полярности напряжения на катушке 3 индуктивности установится низкий уровень напряжения, так как напряжение на открытом силовом ключе 5 мало. На выходе стробируемого компаратора 11 напряжения установится высокий уровень напряжения, соответствующий уровню логической единицы, поскольку инвертирующий вход операционного усилителя, входящего в состав компаратора 11, соединен со стоком силового ключа 5, а неинвертирующий вход операционного усилителя, входящего в состав компаратора 11, соединен с делителем напряжения, образованным сопротивлением и диодом, также входящими в состав компаратора 11, причем на катод диода поступает низкий уровень напряжения с инверсного выхода триггера 14. Идет процесс накопления энергии в катушке 3 индуктивности. Ток через катушку возрастает до тех пор, пока напряжение на стоке силового ключа 5 не превысит порог срабатывания стробируемого компаратора 11 напряжения. При этом на выходе стробируемого компаратора 11 напряжения установится низкий уровень, этот фронт импульса запустит ждущий мультивибратор 12, с выхода которого короткий импульс переключит триггер 14. При этом на входе схемы 7 И-НЕ появится низкий уровень напряжения, а на ее выходе - высокий. Драйвер 6 закроет силовой ключ 5 и энергия, запасенная в катушке 3 индуктивности, через импульсный диод 4 подзаряжает накопитель энергии. При закрывании силового ключа 5 напряжение на его стоке резко возрастает, что приводит к срабатыванию компаратора 10 полярности напряжения на катушке 3 индуктивности и на его выходе появляется уровень логической единицы. Однако это не приводит к запуску ждущего мультивибратора 12, поскольку он запускается только отрицательным фронтом импульса. По мере разряда катушки 3 индуктивности напряжение на ней уменьшается и при достижении порога срабатывания компаратора 10 полярности напряжения на катушке 3 индуктивности компаратор 10 сработает и запустит ждущий мультивибратор 12, с выхода которого короткий импульс переключит триггер 14. В результате устройство вернется в исходное состояние, при котором силовой ключ 5 открыт. Работа схемы повторяется до тех пор, пока не зарядится накопитель энергии и не переключится компаратор 8 выходного напряжения, на его выходе установится уровень логического нуля, который через схему 9 индикации поступит на вход схемы 7 И-НЕ, при этом схема 7 И-НЕ вне зависимости от состояния ее другого входа через драйвер 6 закроет силовой ключ 5. Схема 9 индикации отобразит окончание процесса заряда накопителя энергии. Поскольку сопротивление канала открытого полевого транзистора, используемого в качестве силового ключа 5, практически постоянно, то напряжение на ключе 5 линейно зависит от протекающего через него тока. Поскольку это напряжение является входным для стробируемого компаратора 11 напряжения, регулировкой порога срабатывания стробируемого компаратора 11 можно изменять ток, при котором срабатывает защита по импульсному току силового ключа 5.When voltage appears at the output of the
Предлагаемое устройство для заряда накопителей энергии позволяет повысить величину пускового тока, потребляемого стартером, что особенно важно при пуске холодного двигателя внутреннего сгорания. Это обеспечивается совместной работой накопителя энергии и источника питания при пуске двигателя внутреннего сгорания. Безопасная работа транзистора ключа 5 обусловлена быстродействующей защитой по импульсному току. Применение мощного диода 2 позволяет зарядить накопитель энергии до уровня напряжения источника питания практически без применения импульсного преобразователя. Импульсный преобразователь позволяет зарядить накопитель энергии до напряжения, превышающего напряжение источника питания, что повышает коэффициент полезного действия системы электростартерного пуска в целом.The proposed device for charging energy storage allows you to increase the inrush current consumed by the starter, which is especially important when starting a cold internal combustion engine. This is ensured by the joint operation of the energy storage device and the power source when starting the internal combustion engine. The safe operation of the
Источники информацииSources of information
1. И.С. Осипов. Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания. А.с. СССР № 1629590 А1, МПК F 02 N 11/08, БИ № 7, 1991.1. I.S. Osipov. The system of electric start of an internal combustion engine. A.S. USSR No. 1629590 A1, IPC F 02
2. Ю.В Гармаш, Е.И. Титов, С.А. Лебедев. Зарядное устройство для накопителей энергии. Грузовик, № 7, М., 2001, с. 10-11.2. Yu.V Garmash, E.I. Titov, S.A. Lebedev. Charger for energy storage. Truck, No. 7, M., 2001, p. 10-11.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135784A RU2217623C2 (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Device for charging energy accumulators for capacitor type starting system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135784A RU2217623C2 (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Device for charging energy accumulators for capacitor type starting system of internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001135784A RU2001135784A (en) | 2003-09-10 |
RU2217623C2 true RU2217623C2 (en) | 2003-11-27 |
Family
ID=32027208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001135784A RU2217623C2 (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Device for charging energy accumulators for capacitor type starting system of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2217623C2 (en) |
-
2001
- 2001-12-26 RU RU2001135784A patent/RU2217623C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7675346B2 (en) | Switching control system to reduce coil output voltage when commencing coil charging | |
CN101207336B (en) | Transistor driver circuit of power converter | |
KR870007605A (en) | Switching circuit using FET | |
CN110299835B (en) | System and method for powering a switching converter | |
Roschatt et al. | Bootstrap voltage and dead time behavior in GaN DC–DC buck converter with a negative gate voltage | |
JP2013078111A (en) | Drive circuit | |
US11923769B2 (en) | System and method for controlling totem pole power factor correction circuit, and power adapter | |
JP4446136B2 (en) | Power circuit | |
US11362581B2 (en) | Starter circuit for energy harvesting circuits | |
US11606024B2 (en) | Starter circuit for energy harvesting circuits | |
RU2217623C2 (en) | Device for charging energy accumulators for capacitor type starting system of internal combustion engine | |
RU203275U1 (en) | PULSE VOLTAGE STABILIZER | |
KR100333975B1 (en) | An electronic ballast system | |
CN115622183A (en) | Control circuit for preventing hot plug during charging of high-voltage lithium battery | |
TW201838311A (en) | Systems and methods for power converters with self-regulated power supplies | |
JP3061093B2 (en) | Step-down chopper type switching power supply | |
RU1838664C (en) | Electronic ignition device | |
JPH1169788A (en) | Power supply device | |
RU196453U1 (en) | Ignition Capacitor Module for Complementary Transistors | |
RU198495U1 (en) | Capacitor Ignition Module on Complementary Transistors | |
US11462996B2 (en) | Method for reducing electromagnetic disturbances generated during the switching of a transistor into the conducting state | |
RU2524676C2 (en) | Single-phase astable converter | |
WO2024128215A1 (en) | Battery charging device, control device, and protection method | |
JPH053765B2 (en) | ||
RU2178233C1 (en) | Secondary power supply |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061227 |