Устройство для питания нагрузки

Устройство для питания нагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиих

Социалистических

Республик (i i) 902152 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21.0430 (2 ) 291 2681 /24-07 с присоедииеииеет заявки И (23) Приоритет

Опубликовано 3001-82- Бюллетень l6 4

Дата опубликования описания 300182 (51)М. Кл.

Н 02 J 7/34 тоаударатеенный комитет

СССР ао делам изабретеннй . и открытий, (53) УД К 62 . 355. . 1(088. 8) (72) Авторы изобретения

1 1

А.В.Гаев и В.В.Пугачев (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

Изобретение относится к электро(технике и может быть использовано для питания различной радиотехнической аппаратуры стабилизированным постоянным напряжением.

Известно устройство, содержащее источник постоянного и переменного тока, выпрямительный мост, к диаго,нали постоянного. тока которого подключен фильтр и цепь отрицательной обратной связи, связанная с управляющим входом ключа (1 J.

К недостаткам устройства относятся низкое качество выходного напряжения и значительные габариты.

Наиболее-близким к предлагаемому является устройство, содержащее источник постоянного тока, подключенный к нагрузке через диагональ постоянного тока выпрямительного моста, диагональ переменного тока которого соединена со вспомогательным источником переменного тока через управляемый ключ, модулятор, выхопом связанный с управляющим входом ключа, а входом с нагрузкой. Модулятор изменяет скважиость работы ключа таким образом, что при воздействии дестабилизирующих факторов напряжение иа нагрузке остается постоянным.

Параллельно диагонали постоянного тока выпрямительного моста подключен сглаживающий фильтр (2f.

Это устройство предназначено для питания нагрузки стабилизированным постояннья напряжением преимуществен но в составе электрооборудования автономных объектов, где в качестве основного или буферного источника постоянного тока наиболее часто используется аккумуляторная батарея (АБ) .

Однако известное устройство обла-, дает следующими недостатками. При использовании в качестве источника тока АБ ее энергоресурс в процессе работы постоянно уменьшается в то время, как мощность источника пере9021 5

45 менного напряжения используется лишь частично. Кроме того, среднее напряжение и, вследствие этого, коэффициент отдачи по энергии АБ в режиме непрерывного разряда малы. Перечисленные недостатки обуславливают низкий КПД и.малый запас энергоресурса устройства.

Цель изобретения — повышение КПД устройства и увеличение его энергоре- 10 сурса.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания нагрузки стабилизированным постоянным напряжением, содержащее АБ, источ- 15 ник переменного тока, связанный через один из контактов ключа с выпрямительным мостом, фильтр и модулятор, снабжено формирователем подзарядных импульсов (ФПИ), выходом связанным 20 с АБ, а входом соединенным через другой контакт выполненного двухпозиционного ключа с источником переменного тока.

На фиг. 1 представлена функцио- 25 нальная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — диаграммы напряжения, поясняющие сущность предлагаемого технического решения. 30

Устройство для питания нагрузки стабилизированным постоянным напряжением содержит АБ 1, нагрузку 2, выпрямительный мост 3, сглаживающий

35 фильтр 4, источник 5 переменного тока, ключ 6, модулятор 7, ФПИ 8.

Ключ 6 выполнен двухпозиционным с контактами 9 и 10. АБ 1 подключена к нагрузке 2 через параллельное со40 единение фильтра 4 и диагонали постоянного тока выпрямительного моста

3. Диагональ переменного тока моста

3 связана через контакт 9 ключа 6 с источником 5. Модулятор 7, входом подключенный к нагрузке 2, выходом связан с управляющим входом ключа 6.

ФПИ 8 выполнен на базе выпрямителя по двухфазной однополупериодной схеме. В его состав входят согласующий трансформатор 11 с первичными 12

50 и 13 и вторичной 14 обмотками, выпрямительные вентили 15 и .)6 и .разделительный вентиль 17. Первичные обмотки 12 и 13 трансформатора 11 соединены согласно-последовательно. Точ™ ка их соединения связана с одной из клемм источника 5 через контакт 10 ключа 6. Последовательно с первич2 4 ными обмотками 12 и 13 трансформатора l l подключены вентили 15 и 16, причем анод вентиля 15 связан с началом обмотки 12, а катод вентиля

16 связан с концом обмотки 13, а точка соединения вентилей 15 и 16 подключена к другой клемме источника 5.

Начало вторичной обмотки 14 трансформатора 11 подключено к отрицательной клемме АБ 1 а конец обмотки 14 соединен через вентиль 17 с положительной клеммой АБ !.

Устройство работает следуюшим образом.

Напряжение от источника постоянного тока АБ 1 поступает на последовательное соединение нагрузки 2 и о выпрямительного моста 3. Напряжение на нагрузке 2 контролируется измерительным органом модулятора 7, который при действии дестабилизирующих факторов изменяет длительность замкнутого состояния контакта 9 ключа 6.

Изменение скважности работы ключа 6 приводит к тому, что изменяется величина напряжения на выходе вольтодобавочного выпрямительного моста 3 (фиг.2д), складывающееся с напряжением АБ 1 .таким образом, чтобы напряжение на нагрузке 2 оставалось постоянным. В интервалы времени, когда источник 5 переменного тока не оказывает стабилизирующего действия, замкнут контакт 10 ключа 6 и источник 5 подключен к ФПИ (фиг.24).

В зависимости от полярности на клеммах источника 5 ток протекает по первичной обмотке 12 трансформатора

11 и вентилю 15, или через вентиль

16 и первичную обмотку 13. При любой полярности на клеммах источника

5 во вторичной обмотке 14 трансфор— матора 11 наводится ЭДС одной и той же полярности, при которой открывается вентиль 17 и через параллельное соединение выпрямительного моста 3 с нагрузкой 2 и AS 1 протекает импульс тока. Как правило, сопротивление нагрузки 2 во много раз превышает внутреннее сопротивление АБ 1 и вследствие этого практически весь импульс тока протекает через АБ I..

При больших значениях сопротивления нагрузки 2 ключ 6 более длительное время замыкает контакт 10 и происходит восполнение отданной АБ 1 емкости. Малые значения сопротивления нагрузки 2 соответствуют длительному времени замыкания контакта

Формула изобретения

Устройство для питания нагрузки стабилизированным постоянным напряже" нием,» содержащее аккумуляторную батарею, подключенную к нагрузке через параллельное соединение фильтра и диагонали постоянного тока выпря" мительного моста, диагональ переменного тока которого связана через контакт ключа с источником переменного тока, и модулятор, входом подключенный к нагрузке, а выходом соединенный с управляющим входом ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства и увеличения его энергоресурса, оно снабжено формирователем подзарядных импульсов, выходом связанным с аккумуляторной батареей, а входом соединенным через второй контакт выполненного двухпозиционного ключа с источником переменного тока, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 335681, кл. G 05 F 1/56, 1970.

2. Авторское свиДетельство СССР

9626433, кл. G 05 F I/56, !976.

5 902 4i2

9 ключа 6, в этом случае емкость

AS 1 восполняется незначительно, но при этом происходит деполяризация

АБ 1. В обоих рассматриваемых случа-. ях среднее напряжение разряда АБ 1 и зависящие от него коэффициенты отдачи по напряжению и энергии возрастают. Некоторое ослабление отрицательной обратной связи цепи стабилизации по напряжению, вызываемое 10 подзарядными импульсами учитывается при разработке модулятора 7.

Положительный эффект, ожидаемый от использования предлагаемого изобретения, заключается в повышении 35

КПД устройства и увеличении его энергоресурса за счет возрастания коэффициента использования установленной мощности источника переменного тока и коэффициента отдачи аккумуля- 20 торной батареи по энергии. Указанный эффект достигается благодаря тому, что отличительными признаками предлагаемого изобретения обеспечивается импульсный подзаряд аккумуляторной батареи от источника переменного тока в паузах между питанием от него вольтоцрвавочного выпрямите9021 52

Редактор M.ßíîâè÷

Заказ 12401/65 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цу

Составитель И.Найдина

Техред А, Бабинец Корректор О.Билак