Устройство для питания нагрузки

пц 543090 Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл.з Н 023 7/34 2) Заявлено 20,03.7 нием с присоеди3) Приоритет ударственный комитет ета Министров СССР(088.8) Бюллетеньисанпя 07.02.77 убликовано 15.01.7 та опубликования елам изобретениии открытий 72) Авторы изобретени(54) УСТРОЙСТВО Д 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 напряжения 111. Однако это устройство довольно сложно и не обеспечивает достаточной защиты батареи от перезаряда.Известно также устройство для питания нагрузки, например схема питания транзисторного переносного радиоприемника Спидола, 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 егоэнергетических характеристик в предлагаемом 5 устройстве, содержащем питающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к однофазному источнику переменного напряжения, а его вторичная обмотка одним своим концом соединена со средней точкой двух полупериодного выпрямителя, шунтированногосглаживающим фильтром и стабплитроном и подсоединенного к выходным зажимам устройства, резистор и резервную батарею гальванических элементов, в качестве сглажпваю 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 выводомчерез токоограничивающий резистор 4 подключена к выводу средней точки батареи 1, а вторым выводом - к точке соединения диодов 5 и б, включенных параллельно упомянузз той батарее. Батарея 1, образованная двумя1 О 15 20 25 35 40 45 50 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 1 О 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 уравниваются, 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, 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, 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 свидетельство420022, кл. Н 023 7/34, 1974.543090 Составитель И. НайдинаТехред Л. Гладкова Корректор Т. Добровольска Редактор С. Хей аказ 101/9ЦНИИПИ Подп испоР Типография, пр. Сапунова,Изд, Мз 102 осударствен ного комитет по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Рау