SU1254177A1 - Автономный источник питани шахтной аппаратуры - Google Patents

Description

торной батареи через соответ--, ствзпрщий исполнительный ключевой элемент соединен с базой транзистора эмиттерного повторител , эмиттер ко торого подключен к одному из выводов

Изобретение относитс  к горной электротехнике и автоматике и может быть применено дл  электропитани  аппаратуры забойной автоматики, а также в других област х, где необходимо использовать аккумул торные батареи дл  питани  нагрузки при временном отсутствии напр жени  питающей сети.

Цель изобретени  - повьш1ение надежности в работе.

На чертеже изображена функциональ на  схема устройства.

Устройство питаетс  от источника посто нного напр жени  и состоит из генератора 1 тактовых импульсов, ключейых элементов 2 и 3 исполнительных ключевых элементов 4 и 5, ог раничительных резисторов 6 и 7, эмиттерного повторител  8, диодов 9 н 10, устройства 11 защиты от глубокого разр да, нагрузки 12, аккумул торных Батарей 13 и 14, устройства 15 управлени , состо щего из двух логических элементов И 16 и 17, счетчиков t8 и 19 импульсов и двух Логических элементов ИЛИ-НЕ 20 и 21 Устройство 11 защиты от глубокого разр да состоит из узл:а 22 опорного напр жени  и компараторов 23 и 24. Эмиттерный повторитель 8 содержит транзистор 25 и резистор 26«

Устройство работает сле,цующим образом .

В исходном состо нии аккумул торные батареи 13 и Н зар жены, счетчи ки 18 и 19 импульсов заполнены. Напр жение питани  на устройство 15 управлени  поступает с аккумул торных батарей 13 и 14 через даоды 9 и 10. Так как счетчики 18 и 19 импульсов заполнены, то на их инверсном выходе присутствует сигнал логического нул  которьй с выхода счетчика 18 импульнагрузки , другой вывод которой соединен с отрицательной шиной источника напр жени  ,а коллектор транзистора змиттерного повторител  соединен с по- ложительной шиной источника напр жени ,

сов поступает на один из входов логического элемента И 16 и на управл ющий вход ключевого элемента 2, который закрыт этим сигналом, а им- пульсы с генератора 1 импульсов не поступают через логический элемент И 16 на вход счетчика 18 импульсов. Таким же образом сигнал логического нул  с инверсного выхода счетчика 19

импульсов пдстзтает на вход ключевого элемента 3 (он закрыт) и на вход логического элемента И 17, на второй вход которого поступает сигнал с генератора 1 тактовых импульсов. На

информадионном входе счетчика 19 . импульсов импульсы отсутствуют. Сигнал логического нул  с выхода счетчика 18 импульсов также поступает на вход логического элемента ШШ-НЕ 20,

а с выхода счетчика 19 имп5тьсов на вход логического элемента ИЛИ- НЕ 21. Элементы 20 и 21 образуют триггер, причем при наличии на его входах единичных сигналов на выходах

существуют сигналы логического нул ,

В описываемом состо нии на входы элементов ИЛИ-НЕ 20 и 21 поступают со счетчиков сигналы логического нул , следовательно, на выходе одного из элементов ШШ-НЕ 20 и 21 должен присутствовать сигнал логической единицы. Допустим, что на выходе гического элемента ИЛИ-НЕ 20 прнсутствует сигнал логической eдиницьlf а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21 - логического нул . Следовательно, выходной сигнал с элемента ШШ-НЕ 20 включает испспнительный кточевой элемент 4.

Напр жение с аккумул торной батареи 13 поступает через исполнительный ключевой элемент 4 на базу транзистора 25 эмиттерного повторител  Во При наличии напр жени  . ток

312541

потребл емый от аккумул торной батареи , равен

т

.1. QK

А

где - коэффициент усилени  транзистора 25 по току, I - ток нагрузкио

Ток, протекающий через резистор 26 можно не зачитывать, так как сопротивление данного резистора выбираетс  на пор док вьие входного сопротивлени  транзистора в данной схеме включени . Следовательно, при наличии напр жени  питани  Потребл емый нагрузкой ток от аккумул торной батареи незначителен, так как р, в современных транзисторах может достигать величины 100-1000. При отсутствии и„, ток в нагрузку 12 поступает через базо- эмиттерный переход транзистора 25 от аккумул торной батареи 13, следовательно , 1„ 1,;,.

Напр жение на аккумул торной бата- рее 13 контролируетс  компаратором 23, на второй вход которого поступает сигнал узла 22 опорного напр жени . Когда уровень напр жени  на аккумул торной батарее 13 станет ниже допусти мого уровн  разр да, на выходе компаратора 23 по вл етс  сигнал зФовн  логической единицы, поступающий на вход установки нул  счетчика 18 импульсов . После сброса на инверсном выходе счетчика 18 импульсов по вл етс  сигнал логической единицы, который включает ключевой элемент 2 и поступает на входы логических элемен- iTOB И 16 и ИПИ-НЕ 20. Триггер- на эле- ментах 20 и 21 переключаетс . Сигнал логической единицы по вл етс  на выхо

o

5

0

77 . 4 де элемента ИЛИ-НЕ 21 и поступает на вход исполнительного ключевого элемента 5, а на выходе элемента ИЛИ- НЕ 20 исчезает. Исполнительный ключевой элемент 4 отключаетс , а исполнительный элемент 5 включаетс . Аккумул торна  батаре  13 зар жаетс  через резистор 6 стабильным током, равным номинальному току зар да aккy yл тopa, Одновременно импульсы с генератора 1 . тактовых импульсов через логический элемент И 16 поступают на информационный вход счетчика 18 импульсов. Импульсы счета отсутствуют, когда нет напр жени  питани , следовательно, отсутствует ток зар да аккумул торной батареи 13, Длительность зар да номинальным током определ етс  частотой генератора и разр дностью счетчика и равна поспортному значению в зависимости от типа аккумул торов.

После зар да аккзгмул торной батареи 13 происходит отключение ее цепи зар да и она подключаетс  к нагрузке только при разр де аккумул торной батареи 14, котора  подключаетс  к зар дной цепи. При длительном отсутствии напр жени  питани  аккумул торные батареи 13 и 14 могут оказатьс  разр женными, тогда сигналы логической единицы с выходов счетчиков 18 и 19 импульсов поступают одновременно на логические элементы ШШ-НЕ 20 и 21, следовательно, на входе этих элементов сигналы логической единицы отсутствуют и исполнительные ключевые элементы 4 и 5 не подключают аккумул торные батареи к нагрузке,, и только после того, как одна из них зар дитс  (один из счетчиков импульсов заполнитс ), она будет подключена к разр дной цепи.

Редактор Б.Копча Заказ 4699/37

Составитель Г.НунапароВ,

Техред Л.Сердюкова Корректор М Демчик

Тираж 436 . Подписное ВНШ1Ш Государс.твенного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ШАХТНОЙ АППАРАТУРЫ, содержащий аккумуляторную батарею, подключенную отрицательным выводом к отрицательной шине источника постоянного напряжения, а положительным выводом через ограничительный резистор и ключевой элемент к положительной шине источника напряжения, исполнительный ключевой элемент, счетчик импульсов, выход которого соединен с входом > элемента ИЛИ--НЕ, выход которого подключен к управляющему входу исполнительного ключевого элемента, и блок защиты от глубокого разряда, соединенный с аккумуляторной батарей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен вторыми аккумуляторной батареей, ключевым элементом, исполнительным ключевым элементом, ограничительным резистором, счетчиком импульсов и элементом ИЛИ-HE, а также эмиттерным повторителем, тактовым генератором, двумя элементами И и двумя развязывающими диодами, а блок защиты от глубокого разряда состоит из узла опорного напряжения и двух компараторов, причем вторая аккумуляторная батарея отрицательным выводом соединена с одноименной шиной источника напряжения, а положительным выводом через вторые ключе— ;вой элемент и ограничительный резистор - с положительной шиной источника напряжения, оба диода анодами подключены соответственно к положительным выводам аккумуляторных батарей, а их катоды соединены вместе &

   и подключены к входу узла опорного $ напряжения и положительным выводам питания логических элементов И и ИЛИНЕ, генератор тактовых импульсов подключен к положительной и отрицательной шинам источника напряжения, а выход генератора соединен с входами элементов И, другие входы которых соединены с инверсными выходами счетчиков, входами элементов ИЛИ-HE и управляющими входами ключевых элементов, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу другого элемента ИЛИ—НЕ и к управляющим входам исполнительных ключевых элементов, выход узла опорного напряжения соединен с одноименными входами компараторов, другой вход каждого из которых соединен с соответствующей аккумуляторной батареей, выходы компараторов соединены с входами установки нуля счетчиков импульсов, выходы элементов И подключены к информационньм входам счетчиков импульсов, положительный вывод каждой аккумуляSU ,..,1254177 торной батареи через соответ··, ствующий исполнительный ключевой элемент соединен с базой транзистора эмиттерного повторителя, эмиттер которого подключен к одному из выводов

   1254177^: нагрузки, другой вывод которой соединен с отрицательной шиной источника напряжения ,а коллектор'транзистора эмиттерного повторителя соединен с по-₍ ложительной шиной источника напряжения,