SU535915A3 - Устройство дл питани нагрузки - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

 ыми батаре ми. Собственна  система питани  содержит блок 6 ттита.ни , включающий в себ  (Преобразователь и 1вьшр митель (зар дный ). Блок питани  обеспечивает на выходе посто лное или переменное напр жение соответствующей величины. В лка 7, присоединенна  к блоку 6, вставл етс  в вычислитель I/ дл  его питан-и .

Блок 6 пита:ни  (см. фиг. 2) тюдключаетс  к линии 8 напр жени  дл  обеспечени  напр жени  па входе автоматически переключающейс  приставки 9 дл  питани . При использовании блока 6 в качестве выпр мител  он содержит стандартный преобразователь переменного тока в посто нный, включающий в себ  понижающий трансформатор с фильтрующим устройством стандартной конструкции на выходе, и предназначен дл  использовани  с неперезар женными батаре ми или с вычислителем без батарей. Если в вычислителе используютс  перезар жаемые батареи совместно с блоком 6, то требуетс  только понижающий трансформатор с диодным мостом, так как батареи, соединенные параллельно с 1выпр мителем, обеспечивают необходимую фильтрацию.

Многоэлементна  батаре  4 может подавать одно из двух положительных напр жений по отношению к отрицательному напр жению на приставке 9 дл  питани . Эти положительные напр лсени  представл ют собой напр жени , подаваемые первым или вторым комплектом батарей. Например, если нагрузка , т. е. вычислитель /, требует дл  работы па-пр жение 3,2-3,5 В и, предполага , что питание осуществл етс  батареей 4 вместо блока 6, то батаре  4 должна давать по меньшей мере напр жение 3,2 В, чтобы гарантировать работу индикации, без учета уменьщени  выходного напр жени  батареи при ее работе.

Никель-кадмиевый элемент  вл етс  типичным элементом, используемым в перезар жаемых батаре х. В течение 5 мин его выходное напр жен1ие падает до 1,1 В с 1,5 В номинального уровн  при полной его зар дке. Следовательно , чтобы обеспечить -минимально требуемое дл  питани  индикации напр жение 3,2 В, требуетс  три никель-кадмиевых элемента. С другой стороны, неперезар жаемые или сменные батареи, такие как щелочио-марганцевые батареи, имеют срок полезной работы, определ емый их разр дкой до минимального напр жени  0,8 В на один элемент . Поэтому, чтобы обеспечить нанр жение 3,2 В дл  питани  индикации, требуетс  четыре щелочных элемента. Следовательно, при реализации схемы на фиг. 2 одно положительное напр жение подаетс  на вход питающей приставки с трех никель-кадмиевых элементов , а другое положительное напр жение подаетс  с четырех элементов щелочной батареи .

При оптимальном использовании энергии батарей, гарантирующих мин .мально требуемое нанр жение дл  питани  нагрузки, и при удовлетворении требовани  выбора использовани  перезар жаемых или сменных батарей должно быть два комплекта батарей с раз5 личным количеством элементов в них. В данном случае используетс  первый комплект из четырех щелочных элементов и второй комплект из трех никель-кадмневых элементов. Если используетс  более трех никель-кад0 Миевых элементов, то период времени между перезар дами увеличиваетс , но при этом возрастает стоимость за счет дополнительного элемента. Использование меньше трех элементов требует применени  преобразующей

5 аппаратуры, например удвоител  напр жени , котора  имеет к. п. д. только 75%. Использование двух никель-кадмиевых элементов обеспечивает срок работы между перезар дами , равный лищь половине срока работы

трех никель-кадмиевых элементов.

Полезный срок работы щелочных элементов определ етс  временем падени  напр жени  на них с номинального напр жени  1,5 В приблизительно до 0,8 В. Следовательно, если

5 используютс  только три носледовательносоединенных щелочных элемента, чтобы обеспечить общее напр жение 3,2 В, то при этом системой используетс  лишь 65-70% энергии батареи. Таким образом, при применении не0 резар жаемых или сменных батарей дл  питани  вычислител  оптимальные услови  достигаютс  при использовании или четырех щелочных элементов, или трех никель-кадмиевых элементов.

5 На фиг. 3-6 схематично показаны варианты выполнени  предложенного устройства . Средств-а . дл  размещени  батарей соединены последовательно друг с другом. При этом имеютс  две выходные клеммы:

0 клемма 14 и клемма 15, соединенна  с переключателем 16. Переключатель 16 может быть соединен с положительным и отрицательным выходами блока питани , с выходной клеммой 14 и другим переключателем 17.

5 Переключатель 17  вл етс  двухполюсиьш и в замкнутом состо нии соедин ет переключатель 16 с выходной клеммой 18. Сопротивление 19 дл  ограничени  тока соедин ет полюса переключател  17 и через переключатель 16 соедин етс  последовательно с блоком 6, что ограничивает зар дный ток через соответствующий комплект батарей при подсоединении к ним выпр мител  блока. Переключатель 20 через содротивление 19 соедин ет переключатель 16 с внутренним отводом от последовательной цепочки элементов, определ ющих первый н второй комплекты батарей . На фиг. 3 показан первый комплект батарей BI-В«, который вставлен в батарейный контейнер 11-13. Переключатель 20 реагирует на присутствие или отсутствие батареи в отсеке 10 и при отсутствии в этом отсеке батарои он замкнут. Переключатель 20 выполн ет двойную функцию: когда он замк5 нут, то соедин ет элемент В. с переключателеи 17 и через него с выходной клеммой 18, а также соедин ет блок 6 нитани  через токоограничивающее сопротивление 19 с батаре ми BI-BS дл  их зар дки. Батареи BI-БЗ  вл ютс  батаре ми перезар жаемого типа, например никель-кадмиевыми. Могут быть использованы и другие батареи перезар жаемого типа.

Переключатель 16 выбирают такого же типа , как переключатель 20. 0,н приводитс  в действие при подключении или отключении блока 6. На фиг. 3 показан случай, когда блок 6 отключен, что вызывает соединение переключател  16 с переключателем 17, соедин ющим выходную клемму 8 с положительной клеммой /5.

На фиг. 4 показан случай, когда элемент Bfv вставлен в приемный отсек 10. Введение элемента B/i/ вызывает размыкание переключател  20, что приводит к подключению всей последовательной цепочки элементов В- 5/1/ через переключатель 17 к выходной клемме 18. Набор щелочных элементов должен обеспечить минимальное напр жение 3,2 В, например, дл  питани  вычислительной аппаратуры. При вставлении элемента Bjv в приемный отсек 10 переключатель 20 автоматически размыкаетс . Переключатель 17 используетс  потребителем дл  включени  или .выключени  питани  нагрузки.

На фиг. 5 блок 6 показан в качестве зар диого выпр мител . Поскольку элемент BIV удален, переключатель 20 автоматически удерживаетс  в разомкнутом положении, соедин   батарею В через ограничительное сопротивление 19 с блоком 6. При соединении блока 6 питани  с переключателем 16 этот переключатель автоматически, за счет механического воздействи , отсоедин ет выводной ко:пец отсека 10, противоположный выводу к переключателю 20, от блока 6 и переключател  17. При подключении нагрузки замыканием переключател  17, присоединенного к питающей приставке, блок 6 питани  питает нагрузку, присоединенную к выходным клеммам , а также зар жает батареи BI-BZ, составл ющие пер:вый комплект нерезар жаемых элементов.

На фиг. 6 комплект перезар жаемых элементов BI-БЗ размещеи вместе с комплектом сменных элементов В/ - jB/v. Переключатель 20 автОМатически размыкаетс  за счет механического воздействи  при вставлении элемента В/к в приемный отсек 10 и отсоедин ет батарею от -блока 6, гарантиру , что зар дный ток не пойдет через эту батарею. При пропускании зар дного тока через щелочиые батареи возможен опасный взрыв, результатом которого, но меньщей мере, может быть разрушение щелочных батарей. Согласно фиг. 6 не предусмотрено никакого особого регулировани  нереключателей, но возможен случай, когда все батареи удалены из приемных гнезд 10-13 и переключатель 20 при

этом замкнут. При такой ситуации возможно питание вычислительной системы от блока 6 через переключатель 16, а зар жающа  цепочка через сопротивление 19 остаетс  разомкнутой благодар  отсутствию батарей.

Таким образом, использу  предлагаемое изобретение, т. е. многоцелевую батарейную приставку, обеспечиваетс  возможность выбора средств питани  нагрузки. Дл  питани  нагрузки можно использовать только щелочные батареи, только выпр митель, щелочные батареи и выир митель, только перезар жаемые батареи, перезар жаемые батареи с зар дным выпр мителем.

Предлагаемое устройство обеспечивает несколько источников энергии без значительного повышени  стоимости электронных устройств . Кроме того, определенное первоначальное положение переключателей 16, 17 и 20 и определенный выбор нормально открытых или нормально замкнутых переключателей исключают возможность зар да щелочных батарей блоком 6. Только в случае, который  вл етс  общим при использовании перезар жаемых батарей, а именно когда три щелочные батареи вставл ютс  в гнезда 11- 13, возможно возникновение опасной ситуаНИИ . При использовании четырех щелочных батарей последние автоматически отключаютс  от зар дной цепн, что обеспечивает безопасные услови  работы. Применение изобретени  упрощает производство портативных

электронных вычислительных систем.

Claims (2)

1. Устройство дл  питани  нагрузки, например портативной вычислительной системы, содержащее два комплекта батарей с неравным числом элементов, размещенных в двух контейнерах, два переключател , ограничительное сопротивление, входные клеммы дл  подключени  выпр мленного напр жени  и выходные клеммы дл  подсоединени  к нагрузке , отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  возможности питани  нагрузки

от различных источников носто нного тока, оно снабжено дополнительным переключателем , сблокированным со вторым контейнером и соедииенным с обоими контейнерами, а через первый переключатель с одной из выходных клемм, причем в первом контейнере размещены батареи первого и второго комплектов , а во втором контейнере - один элемент второго комилекта батарей; входные клеммы св заны со второй выходной клеммой устройства и с первым контейнером с одной стороны непосредственно, а с другой стороны через первый и дополнительный переключатели; второй переключатель включен между вторым контейнеро м и входными клеммами, а ограничительное сопротивление включено через дополнительный переключатель между одной из входных клемм и первым и вторым контейнерами .

2. Устройство по п. 1, отличающеес 

тем, что первый комплект батарей выполнен из аккумул торов, например никель-кадмиевых , а второй комплект - из первичных элементов .

(-1 (+)

(+) (-)