SU1065959A1

SU1065959A1 - Automatic device for charging storage battery

Info

Publication number: SU1065959A1
Application number: SU823443047A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Анатольевич Пасюков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1070
Priority date: 1982-05-24
Filing date: 1982-05-24
Publication date: 1984-01-07

Description

Изобретение относитс к эар днопйтающим устройствам и предназначено дл зар да аккумул торных батарей в оптимальном автоматическом режиме по закону ампер-часов,; Известны устройства дл зар да аккумул торных батарей, содержеицйе трансформатор, выпр митель, узлы формировани и регулировки зар дного тока, узлы контрол зар дного тока Cl3 и 2 . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс автоматическое устройство дл зар да аккумул торной батареи, содержащее трансформатор, выпр митель, последова тельНо с которым через управл емый транзистор включены выходные клеммы и транзисторна цепь управлени зар дом З 3. К недостаткам известных устройств относитс отсутствие защиты от перегрузок , возникающих при коротком замыкании их выхода или при ошибке в пол рности подключени аккумул торной батареи. Цель изобретени - повышение . срока службы аккумул торной батареи путем обеспечени автоматической защиты устройства от перегрузок при коротком замыкании и ошибочной пол рности подключени аккумул торной батареи; Поставленна цель достигаетс тем, что в цепь управлени зар дом аккумул тора, включенную параллельно выпр мителю дополнительно введен ключевой транзистор защиты, эмиттерно-коллекторный переход которого включен последовательно в разрыв цепи управлени зар дом аккумул тора со стороны общей шины питани , причем база ключевого транзистора защи ты подключена к вновь, введенному делителю напр жени , подключенному параллельно к выходу устройства, На чертеже приведена принципиаль на схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трансформатор 1, выпр митель 2, сглаживающий кон .денсатор 3, пусковой конденсатор 4, транзистор 5 управлени током зар да управл емый транзистор 6, транзистор 7 защиты, резисторы 8 и 9, диод 10, резисторы 11 и 12 делител напр жени , резистор 13, стабилитрон 14 опорного напр жени , резистор 15 диод 16 и аккумул торную батарею 17 Трансформатор 1 служит дл пониже ни напр жени питающей сети до тре буемой величины. Выпр митель 2 и конденсатор 3 предназначены дл пре образовани переменного напр жени в nOcTOftHHoev Управл емый транзистор 6 подключен последовательно с выпр мителем 2 и аккумул торной батаре ей 17. в цепь коллектора управл емого транзистора 6 включен ограничительный резистор.8, Параллельно управл ющему транзистору 6 и резистору 8 подключена последовательно соединенна цепочка, состо ща из диода 10 и резисто15а 9, служаща дл компен, сации тока саморазр да аккумул торной 5атареи при закрытом управл емом транзисторе 6, Узел управлени током зар да состоит из последовательно включенной цепи, состо щей из транзистора 5, резистора 15, стабилитрона 14 и транзистора 7 защиты, причем указанна цепочка подключена параллельно выпр мителю 2 и соединена с базой, транзистора б. База транзистора 7 защиты соединена с резистивным делителем 11-12, который подключен параллельно к выходу устройства . Дл обеспечени устройства в момент его включени параллельно транзистору 5 включен конденсатор 4. Резистор 8, диод 16 и резистор 13 образуют цепь смещени базы транзистора 5 управлени . Устройство работает следующим образом. Вторичное напр жение переменного тока с трансформатора 1 поступает на выпр митель 2. Выпр мленное напр жбшиё сглаживаетс конденсатором 3 и поступает на вход ус-тройства. При подк.гаочении аккумул торной батареи 17 к выходу устройства напр жение , снимаемое с делител 11-12 напр жени , открывает транзистор 7. ToK зар да аккумул торной батареи 17 регулируетс с помощью основного управл емого транзистора 6 и узла управлени током зар да, состо щего из транзистора 5, стабилитрона 14, диода 16, резисторов 8, 15 и 13 и конденсатора 4 пуска. В момент включени устройства в сеть переменного тока конденсатор 4, зар жа сь , открывает путь формированию опорного напр жени через резистор 15, стабилитрон 14 и открытый транзистор 7 (при условии правильного подключени аккумул торной батареи к выходу устройства). Опорное напр жение снимаемое с резистора 15, поступает на базу управл вмого транзистора 6 и открывает его. При этом падение напр жени на резисторе 8 поступает через диод 16 на базу транзистора 5 и открывает его. Таким образом, опорное напр жение сохран етс и по окончании зар да конденсатора 4, В процессе зар да аккумул торной батареи величина опорного напр жени , определ ема в основном стабилитроном 14, остаетс посто нной. При сильно разр женной батарее транзистор 6 находитс в насыщении,The invention relates to air monitoring devices and is intended to charge batteries in an optimal automatic mode according to the law of ampere hours; Devices for charging batteries, a transformer, a rectifier, charging current shaping and adjusting units, and charging current control units Cl3 and 2 are known. Closest to the proposed technical entity is an automatic device for charging a battery containing a transformer, a rectifier, a series of which through the controlled transistor includes output terminals and a transistor charge control circuit 3. The disadvantages of the known devices are the lack protection against overloads arising from a short circuit of their output or in case of an error in the polarity of the battery connection. The purpose of the invention is to enhance. battery life by providing automatic protection of the device against overloads during a short circuit and erroneous polarity of connecting the battery; This goal is achieved by additionally introducing a key protection transistor into the battery charge control circuit connected in parallel to the rectifier, the emitter-collector junction of which is connected in series to the break of the battery charge control circuit from the common power bus side You are connected to the newly introduced voltage divider connected in parallel to the output of the device. The drawing shows the principle of the circuit of the proposed device. The device contains a transformer 1, a rectifier 2, a smoothing capacitor 3, a starting capacitor 4, a charge current controlling transistor 5, a controlled transistor 6, a protection transistor 7, resistors 8 and 9, a diode 10, resistors 11 and 12 of a voltage divider, the resistor 13, the zener diode 14 of the reference voltage, the resistor 15, the diode 16 and the battery 17. The transformer 1 serves to lower the supply voltage to the required value. The rectifier 2 and the capacitor 3 are designed to convert the alternating voltage to nOcTOftHHoev The controlled transistor 6 is connected in series with the rectifier 2 and the battery 17. The limiting resistor is connected to the collector circuit of the controlled transistor.8 Parallel to the controlling transistor 6 and a resistor 8 is connected in series with a chain consisting of a diode 10 and a resistor 15a 9, which serves to compensate for the current of the self-discharge of the battery 5 with the control transistor 6 closed, the current control node s It consists of a series-connected circuit consisting of a transistor 5, a resistor 15, a zener diode 14 and a protection transistor 7, the chain being connected in parallel to the rectifier 2 and connected to the base of the transistor B. The base of the protection transistor 7 is connected to a resistive divider 11-12, which is connected in parallel to the output of the device. To provide a device at the moment of its switching on in parallel with the transistor 5, a capacitor 4 is turned on. The resistor 8, the diode 16 and the resistor 13 form the bias circuit of the base of the transistor 5 of the control. The device works as follows. The secondary voltage of the alternating current from transformer 1 is fed to rectifier 2. The rectified voltage is smoothed by capacitor 3 and is fed to the input of the device. When charging battery 17 to the output of the device, the voltage removed from the voltage divider 11-12 opens the transistor 7. The charge time of the battery 17 is regulated by the main controlled transistor 6 and the charge current control node from transistor 5, zener diode 14, diode 16, resistors 8, 15 and 13 and the start-up capacitor 4. At the moment of switching the device into the AC network, the capacitor 4, charging, opens the way to the formation of the reference voltage through the resistor 15, the zener diode 14 and the open transistor 7 (provided that the battery is properly connected to the output of the device). The reference voltage removed from the resistor 15 enters the base of the control of the transistor 6 and opens it. In this case, the voltage drop across the resistor 8 enters through the diode 16 to the base of the transistor 5 and opens it. Thus, the reference voltage is retained even after the charge of the capacitor 4 has finished. During the charging process of the battery, the value of the reference voltage, which is mainly determined by the zener diode 14, remains constant. When the battery is highly depleted, transistor 6 is saturated,

так как величина опорного напр жени больше напр жени в аккумул торной батареи. Ток зар да в этом случае максимальный и определ етс ограничительным резистором 8.since the magnitude of the reference voltage is greater than the voltage in the battery. The charge current in this case is maximum and is determined by the limiting resistor 8.

По мере зар да аккумул торной батареи смещение транзистора 6 уменьшаетс , сопротивление его растет, а ток зар да падае- примерн по экспоненциальному закону.As the battery is charged, the offset of the transistor 6 decreases, its resistance increases, and the charge current drops approximately exponentially.

При уменьшении тока зар да до величины 100...200 мА, определ емой током самозар да батареи, пёщение напр жени на резисторе 8 становитс недостаточным дл открывани транзистора 5 через диод 16. Транзистор 5 при этом закрываетс , опорное напр жение исчезает, транзистор 6 закрываетс и зар д акуумул торной батареи .прекращаетс . Цепочка, состо ща из резистора 9 и диода 10, -служит дл компенсации тока самозар да аккумул торной батареи через ее внутреннее сопротивление и через резистивный делитель 11-12.When the charge current decreases to 100 ... 200 mA, determined by the self-charge current of the battery, the voltage surge on the resistor 8 becomes insufficient for opening the transistor 5 through the diode 16. The transistor 5 closes, the reference voltage disappears, the transistor 6 closes and the charge of the battery battery stops. A chain consisting of a resistor 9 and a diode 10 is used to compensate for the current of self-charge and the battery through its internal resistance and through a resistive divider 11-12.

Резистор 13 предназначен дл начального смещени диода 16. Если аккумул торна батаре будет подключена не.правильно или выходы устройства окажутс закороченными по какой-либо причине, транзистор 7 защиты окажетс закрытым и включени устройства в момент его пуска неThe resistor 13 is designed to initially bias the diode 16. If the battery is not connected properly. Or the device outputs are shorted for any reason, the protection transistor 7 will be closed and the device will not turn on when it starts up.

произойдет, так как разрываетс цепь формировани опорного напр же-, ни . При правильно подключенной аккумул торной батарее транзистор 7 защиты переходит в режим насыщени и в дальнейшем на работу устройства не вли ет.will occur as the chain of formation of the reference voltage is broken. When the battery is correctly connected, the protection transistor 7 goes into saturation mode and does not affect the operation of the device in the future.

Таким образом осуществл етс автоматическа защита устройства от перегрузок при коротком замыкании In this way, the device is automatically protected against overloads during a short circuit.

0 и ошибочной пол рности подключени аккумул торной батареи как перед пуском .устройства, так и в режиме зар да аккумул торной батареи.0 and the erroneous polarity of connecting the battery both before the start-up of the device and in the mode of charging the battery.

Дл обеспечени ручного пуска устройства конденсатор 4 может быть To ensure a manual start of the device, capacitor 4 may be

5 заменен на кнопку пуска. Дл визуального наблюдени за режимом зар да может быть включена в разрыв цепи коллектора транзистора 5 слаботочна индикаторна лампочка либо све0 тодиод.5 replaced by a start button. To visually monitor the charge mode, the low-voltage indicator light or the LED may be included in the open circuit of the collector of transistor 5.

Количественна оценка тока зар да может быть оценена по амперметру, включенному в разрыв цепи питани A quantitative estimate of the charge current can be estimated from an ammeter connected to the open circuit.

5 аккумул торной батареи.5 rechargeable batteries.

Изобретение позвол ет не только повысить надежность устройства дл зар да аккумул торной батареи, но и исключает возможность переполюсов0 ки аккумул торной батареи при неправильном ее подключении перед зар дом.The invention makes it possible not only to increase the reliability of the device for charging a battery, but also excludes the possibility of a reversal of the battery if it is not properly connected before charging.

Claims

AUTOMATIC DEVICE FOR CHARGING A BATTERY BATTERY containing a transformer and rectifier, in series with which output terminals and a transistor circuit are connected through a controlled transistor in order to increase the battery life by automatically protecting the device against overloads during short short circuit and wrong polarity of connecting the battery, in the battery charge control circuit 'connected in parallel with the rectifier, a key transcription is additionally introduced a protection torch, the emitter-collector junction of which is connected in series to the open circuit of the battery charge control circuit from the side of the common power bus, the base of the protection transistor connected to a newly introduced voltage divider connected in parallel to the output of the charge control device, excluding next to next