SU1095307A1 - Устройство дл зар да аккумул торной батареи посто нной мощностью - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ПОСТОЯННОЙ МОЩНОСТЬЮ , содержащее источник питани  посто нного напр жени , ключевой регулирующий транзистор, первичную обмотку накопительного дроссел , ко вторичной обмотке которого через разделительный диод подключен фильтрующий конденсатор, соединенный с выходными выводами, и первый одновибратор схемы управлени  транзистором, снабженный источником питани , о тличающеес   тем, что, с целью расширени  области применени , повышени  надежности и згициты от перегруЗок , оно снабжено вторым одновибратором , первой и второй схемами И, схемой ИЛИ, инвертором, делителем напр жени , выпр мителем с фильтром И пороговым устройством, причем общий вывод источник питани  схекы управлени  транзистором подключен к точке соединени  ключевого регулирующего транзистора и первичной обмотки накопительного дроссел , выходы первого и второго одновибраторов соединены соответственно с первыми входами первой ,и второй схем и, параллельно первичной обмотке накопиi тельного дроссел  подключен делитель напр жени , средн   точка ко (Л торого через выпр митель с фильтром св зана с пороговым устройством , выход которого соединен с вторым входом первой схемы И и через инвертор с вторым входом второй схемы И, выходы первой и второй схемы И подключены соответственно к первому и второму входам схемы ИЛИ, выход которой соединен со (У1 с управл ющим электродом ключевого регулирующего транзистора. со

Description

Изобретение относитс  к преобразовател м посто нного тока и может использоватьс , в частности, дл  зар да аккумул торных батарей (АБ) в системах электроснабжени  автономных объектов с первичными источниками ограниченной мощности. Известны устройства дл  зар да АБ, реализующие различные режимы зар да: при неизменном зар дном токе, при неизменном зар дном напр жении, при поочередной стабилизации тока или напр жени  зар да и т.п. 1. с целью повышени  готовности объекта и максимального использовани  первичного источника зар д АБ, работающей в буферном режиме, обычно осу ществл етс  всем избытком мощности первичного источника, а зар д вспомо гательных маломощных АБ посто нным током. В последнем случае потребл ема  от источника мощность в конце зар да АБ из-за повышени  ее напр же ни  значительно превыщает среднюю мощность зар да АБ и система зар да оказываетс  неоптимальной из-за огра ниченных удельных энергетических показателей . Известно устройство дл  питани  нагрузки посто нной мощностью, содержащее источник питани  посто нного напр жени , ключевой регулирующий транзистор, первичную обмотку накопительного дроссел , к вторичной обмотке которого через разделительный диод подключе) фильтрующий конденса .тор, соединенный с выходными выводами , и одновибратор схемы управлени  тран 3 ис тором. Это устройство выполн ет функцию стабилизации мощности при работе в режиме прерывистых токов дроссел . Условием обеспечени  данного режима во всем диапазоне изменени  напр жением на АБ от ,„ до  вл етс  выполнение равенства Зир мин I -2 где Е - входное стабилизированное напр жение; Ци L,, индуктивности первичной и вторичной обмоток накопител ного дроссел  соответственно . При Этом уровень стабилизируемой мощности Р„ определ етс  по формуле X - частота переключени  регулирующего транзистора. Таким образом, при фиксированных значени х Е, X, , у выходна  мощност устройства посто нна и не зависит о напр жени  на АБ. Деличины L и L определ ютс  из услови  обеспечени  минимальной массы и максимального КПД устройства 2. Недостатком данного устройства  вл етс  отсутствие защиты от перегрузки при понижении напр жени  на АБ. В процессе хранени  АБ, в результате саморазр да, или в результате глубокого разр да АБ напр жение на АБ может оказатьс  ниже „ В случае необходимости описанного устройства дл  зар да АБ с напр жением ниже Ujop тин устройство переходит в режим работы с непрерывным током дроссел . При этом выходна  мощность устройства и ток зар да АБ с понижением напр жени  на АБ резко возрастают. По вл етс  опасность выхода устройства из стро . Целью изобретени   вл етс  расширение области применени , повышение надежности и защита устройства при перегрузках. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее источник питани  посто нного напр жени , ключевой регулирующий транзистор и первичную обмотку накопительного дроссел , к вторичной обмотке которого через разделительный диод подключен фильтрующий конденсатор , соединенный с выходными выводами , и первый одновибратор схемы управлени  транзистором, снабженной источником питани , дополнительно введены второй одновибратор, перва  и втора  схема И, схема ИЛИ, инвертор , делитель напр жени , выпр митель с фильтром и пороговое устройство , причем общий вывод источника питани  схемы управлени  транзистором подключен к точке соединени  ключевого регулирующего транзистора и первичной обмотки накопительного дроссел , выход первого одновибратора соединен с -первым входом первой схемы И, выход второго одновибратора соединен с первым входом второй схемы И, делитель напр жени  включен параллельно первичной обмотке накопительного дроссел , средн   точка делител  напр жени  через выпр митель с фильтром св зана с пороговым устг ройством, выход которого соединен с вторым входом первой схемы И и через инвертор с вторым входом второй схемы И, выход первой и второй схемы И подключены соответственно к первому и второму входам схемы ИЛИ, выход которой соединен с управл ющим электродом ключевого транзистора. На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  зар да АБ посто ннои мощностью.

Устройство состоит из ключевого регулирующего транзистора 1, накопительного дроссел  2, разделительного диода 3, фильтрующего конденсатора 4 первого и второго одновибраторов 5 и 6, первой и второй схем И 7 и 8, делител  напр жени  9, выпр мител  с фильтром 10, порогового устройства 11, инвертора 12 и схемы ИЛИ 13.

Устройство работает следующим образом.

Напр жение на делителе напр жени  относительно общего полюса источника управлени  в момент времени , когда регулирующий транзистор 1 открыт, равно -Е, в момент времени , когда регулирующий транзистор 1 закрыт, .- +U ( . ebx-ujL ;

Это напр жение после делител  напр жени  9 выпр мл етс  выпр мителем с фильтром 10 и поступает на вход порогового устройства 11.

В расчетном режиме напр жение на АБ и, следовательно, на выходе преобразовател  выше иэар/имн-

На выходе порогового устройства 11 при этом высокий уровень напр жени , соответствующий логической единице. Сигнал от первого одновибратора 5 проходит через первую схему И, схему ИЛИ и поступает на управл к ций электрод регулирующего транзистора 1.

Прохождение сигнала от второго .сдановибратора 6 заприцено логическим .нулем на втором входе второй схемы И 8, поступак цим с выхода порогового устройства 11 через инвертор 12.

Устройство работает в расчетном режиме, исходна  мощность стабилизируетс  на заданном уровне в соответствии с (2) .

В случае пониженного напр жени  на АВ в течение времени, когда регу лирующий транзистор 1 закрыт, оно снимаетс  с делител  напр жени  9, выпр мл етс  и сглаживаетс  выпр мителем с фильтром 10, и поступает на вход порогового устройства 11. Пороговое устройство, настроенное на значение ин срабатывает. На его выходе устанавливаетс  значе0 ние напр жени , соответствующее уровню логического нул .

Прохождение сигнала от первого одновибратора 5 запрещаетс . Сигнал от второго одновибратора 6 5 через вторую схему И 8 и схему ИЛИ 13 поступает на управл ющий электрод регулирующего транзистора 1.

Относительна  длительность сигнал ла управлени  второго одновибратора - 7 jfg выбираетс  в соответствии с ожидаемой величиной аварийного напр жени  на АБ таким образом, чтобы устройство при этом продолжало работать в режиме прерывистых токов дроссел .. В этом случае АБ продолжает зар жатьс  посто нной мощностью,но меньшего уровн .

Выбором соответствующего значени  -t можно добитьс  возможности включени  устройства на практически 0 полностью разр женную АБ, при этом зар д АБ осуществл етс  небольшой посто нной мощностью.

Следовательно, обеспечиваетс  защита устройства от перегрузки авто5 матическим переходом на меньший уровень стабилизируемой мощности при включении устройства на зар д АБ с напр жением ниже Озар мимТаким образом, достигаетс  расшиQ рение области применени  устройства и повышаетс  надежность его работы .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ПОСТОЯННОЙ МОЩНОСТЬЮ, содержащее источник питания постоянного напряжения, ключевой регулирующий транзистор, первичную обмотку накопительного дросселя, ко вторичной обмотке которого через разделительный диод подключен фильтрующий конденсатор, соединенный с выходными выводами, и первый одновибратор схемы управления транзистором, снабженный источником питания, о тличающееся тем, что, с целью расширения области применения, повышения надежности и защиты от перегрузок, оно снабжено вторым одновибратором, первой и второй схемами И, схемой ИЛИ, инвертором, делителем напряжения, выпрямителем с фильтром и пороговым устройством, причем общий вывод источник питания схема управления транзистором подключен к точке соединения ключевого регулирующего транзистора и первичной обмотки накопительного дросселя, выходы первого и второго одновибраторов соединены соответственно с первыми входами первой .и второй схем И, параллельно первичной обмотке накопительного дросселя подключен делитель напряжения, средняя точка которого через выпрямитель с фильтром связана с пороговым устройством, выход которого соединен с вторым входом первой схемы И и через инвертор с вторым входом второй схемы И, выходы первой и второй схемы И подключены соответственно к первому и второму входам схемы ИЛИ, выход которой соединен с управляющим электродом ключевого регулирующего транзистора.

   SU „,1095307