Устройство для питания нагрузки

Устройство для питания нагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 543090

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.03.75 (21) 2114611/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 07.02.77 (51) М. Кл.з Н 02J 7/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.355.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. Г. Николаев, Б. М. Сухарев, С. М. Азманов и А. Г. Вертелецкий (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

Изобретение относится к устройствам для питания нагрузок типа переносного радиоприемника от однофазного стабилизированного выпрямителя и резервной батареи гальванических элементов, например марганцево-цинковых, обеспечивающих непрерывное питание нагрузки постоянным током и длительную работу гальванических элементов.

Известно устройство для питания нагрузки, содержащее источник переменного тока, подключенный к двухсекционной буферной аккумуляторной батарее через мостовой выпрямитель и управляемый токоограничивающий резистор, управляемый блок контроля напря?кения (1). Однако это устройство довольно сло?кно и не обеспечивает достаточной защиты батареи от перезаряда.

Известно также устройство для питания нагрузки, например схема питания транзисторного переносного радиоприемника «Спидола207», содержащая питающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к однофазному источнику переменного напряжения, а его вторичная обмотка одним своим концом соединена со средней точкой двухполупериодного выпрямителя, шунтированного сглаживающим фильтром и стабилитроном и подсоединенного к выходным зажимам устройства, резистор и резервную батарею гальванических элементов. Однако это устройство не обеспечивает подзаряда батарей, что сокращает срок их пользования.

Для упрощения устройства и улучшения его энергетических характеристик в предлагаемом

5 устройстве, содержащем питающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к однофазному источнику переменного напря?кения, а его вторичная обмотка одним своим концом соединена со средней точкой двух10 полупериодного выпрямителя, шунтированного сглаживающим фильтром и стабплитроном и подсоединенного к выходным зажимам устройства, резистор и резервную батарею гальванических элементов, в качестве сглажпваю15 щего фильтра использована указанная батарея гальванических элементов, разделенная на две секции, общая точка которых через резистор связана со вторым концом вторичной обмотки питающего трансформатора.

20 На чертеже представлена схема описываемого устройства, включающего в себя батарею 1 электрохимических источников тока, например марганцево-цинковых элементов, источник 2 переменного тока, трансформатор 3, 25 вторичная обмотка которого одним выводом через токоограничивающий резистор 4 подключена к выводу средней точки батареи 1, а вторым выводом — к точке соединения диодов 5 и б, включенных параллельно упомянузэ той батарее. Батарея 1, образованная двумя

543090

1О

55 секциями 7, 8, подключена к нагрузке 9, к положительной клемме батареи подключен катод, а к отрицательной — анод стабилитрона 10, Устройство, обеспечивая заряд батареи по схеме Миткевича, осуществляет непрерывное питание нагрузки 9 постоянным током, а также предохраняет секции 7 и 8 батареи от перезаряда, если напряжение пробоя стабилитрона 10 равно зарядному напряжению батареи 1.

Устройство работает следующим образом.

Через обе секции батареи 1 протекает ток разряда батареи, пропорциональный напряжению батареи и обратно пропорциональный сопротивлению нагрузки 9. Батарея при этом разряжается.

Если работает источник 2, то, считая, что в одном полупериоде (назовем его нечетным, например первым), будет через диод 5 заряжаться секция 7, тогда во втором (четном)— заряжается секция 8 через диод б.

Ток разряда батареи, равный току разряда секции, имеет импульсный характер и чередуется с импульсами тока заряда этих секций.

Зарядный ток протекает тогда, когда потенциал анода проводящего диода положителен по отношению к потенциалу катода, т. е. в течение той части полупериода, когда мгновенное напряжение источника выше напряжения секций батареи, а ток источника превышает ток разряда батареи.

Мгновенное значение тока заряда пропорционально разности напряжений источника (трансформатора) и заряжаемой секции батареи и обратно пропорционально сопротивлению зарядной цепи. Среднее значение тока заряда равно интегралу его мгновенного значения за период. Во время заряда секции источник также питает сопротивление нагрузки

9. Кроме того, когда напряжение на клеммах батареи 1 превысит напряжение «пробоя» стабилитрона 10, ток источника протекает и через этот стабилптрон. Это проспходит (во время заряда секции 7) тогда, когда сумма напряжений секции 8 и вторичной обмотки достигает напряжения «пробоя» стабилитрона.

Это, в свою очередь, вызовет увеличение тока разряда секции 8 в нечетном полупериоде пли тока разряда секции 7 в четном полупериоде напряжения источника 2. Величина тока подразряда секций через стабилитрон 10 также определяется напряжением на диоде, и она обратно пропорциональна сумме сопротивлений резистора 4 и диода 10. Поэтому сопротивление резистора 4 определяет величину тока и зарядных, и разрядных импульсов.

Таким образом, если к батарее подключено сопротивление нагрузки 9, то энергия разрядных импульсов секций батареи использу=тся с пользой для нагрузки. Если сопротивление нагрузки 9 увеличить или даже отключить ее совсем, то энергия разрядных импульсов секций батареи будет рассеиваться на стабилитроне. Такое устройство, формируя асимметричный переменный ток в секциях батареи 1, обеспечивает заряд аккумуляторов, а также регенерацию марганцево-цинковых и иных элементов, часто используемых в качестве источников питания различных радиоприемных устройств.

По мере заряда секций 7, 8 батареи 1 ток заряда этих секций уменьшается, и ток их подразряда через стабилитрон увеличивается; в конце цикла заряда токи заряда и разряда уравш|ваются, и заряд прекращается, что предохраняет батарею от перезаряда.

Устройство может быть использовано как в стационарных условиях, так и при эксплуатации его на различных подвижных объектах.

Оно также может обеспечивать многократную регенерацию (в стационарных условиях) элементов, разряжаемых частично при автономном питании нагрузки (когда источник переменного тока в устройстве отсутствует) .

Формула изобретения

Устройство для питания нагрузки, содержащее питающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к однофазному источнику переменного напряжения, à его вторичная обмотка одним своим концом соединена со средней точкой двухполупериодного выпрямителя, шунтированного сглаживающим фильтром и стабилитроном и подсоединенного к выходным зажимам устройства, резистор и резервную батарею гальванических элементов, отличающееся тем, что, с целью упрощения и улучшения энергетических характеристик, в качестве сглаживающего фильтра использована указанная батарея гальванических элементов, разделенная на две секции, общая точка которых через резистор связана со вторым концом вторичной обмотки питающего трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 420022, кл. H 02J 7/34, 1974.

543090

Составитель И. Найдина

Техред Л. Гладкова Корректор T. Добровольская

Редактор С. Хейфиц

Типография, п р. Сапунова, 2

Заказ 101/9 Изд. Мз 102 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5