Устройство для питания нагрузки

(45 иоритет убликов УДК 621.355.1 т 088.8)) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГР т- наавствтствиетекаек из 1йтзобретение касается эксплуатации источников питания с большим внутренним сопротивлением типа термоэлектрических генераторов, используемых совместно с аккумуляторной батареей в качестве автономных источников питания.Известны источники с большим внутренним сопротивлением, такие как полупроводниковые термоэлектрические генераторы (ТЭГи), которые, в частности используются для питания автономных потребителей. Эти источники обычно используются совместно.с аккумуляторны- ми батареями и работают при этом в режиме питания нагрузки и заряда батареи или питание нагрузки осуществляется от этой батареи.Для стабилизации сети постоянного тока в этих установках применяются эарядно-разрядные устройства.Известно. устройство для питания на"грузки., содержащее генератор постоянного тока, буферную аккумуляторную батарею, систему защиты от перезаряда и и стабилизатор напряжения, причем генератор присоединен к нагрузке через эмиттер - коллекторный переход транзистора, база которого связана с ис 2точником опорного напряжения, питаемого от батареи 11).Известно также устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи, работающей в буферном режиме, содержащее генератор постоянного тока с большим внутренним сопротивлением, разделительный диод, транзисторы, коммутирующие зарядно-разрядные цепи батареи, питание которых осущес вляется от генератора переменного пряжения стабильной частоты, а упр ление через выходные обмотки генераторов переменного напряжения с частотой, пропорциональной стабилизированному напряжению 2 1. В указанном устройстве стабилизация нэ входных клеммах генератора постояннОго тока осуществляется системой регулирования, которая подбирает необходимоЕ зарядное или разрядное напряжение, обеспечивающее стабилизацию напряжения сети и соответствующий режим аккумулятора. Недостатками укаэанных устрой являютсясложность схемы и отсу активного контроля за током, пр ющим через генератор, т.е. в ре холостого хода, например термоэ рический генератор, может выннтйстроя за счет перегрева горячих спаев его термоэлектрических модулей.Цель изобретения - повышение надежности термоэлектрического генератора и увеличение срока его службы.Это достигается тем, что предлагаемое устройство для питания нагруз-. ки снабжено трансформатором постоянного тока с двумя обмотками управлений одна из которых включена в цепь аккумуляторной батареи, другая - между разделительным диодом и положительной выходной клеммой, а его выходная обмотка подключена последовательно через выпрямитель и генератор переменного напряжения в цепь эмиттер-база. регулирующего транзистора.Степень: открытия трайзйстора определяется сигналом, снимаемым с транс" форматора постоянного тока, контролирующего величинутока, протекавшего че ф рез термоэлектрическнй генератор, Благодаря этому обеспечивается контроль за тепловым состоянием горячих спаев термоэлектрических модулей.Схема устройства представлена на чертеже.Устройство для питания нагрузки состоит иэ термоэлектрического генератора (ТЕГ); трансформатора постоянного тока (ТПТ), регулирующего транзистора (РТ) и генератора переменного напряжения (ГПН).Выпрямитель В выпрямляет .переменный сигнал, поступающий с выходной обмотки трансформаторов в базу транзиМ стара. Диод Д исключает разряд аккумуляторной батареи через термоэлектрический генератор и транзистор при отключенной нагрузке (в режиме .холостого хода) ..Устройство работает следующим образомПредположим, что в начальный момент транзистор закрыт, тогда токотдаваемый гейератором, протекая через управляющие обмотки трансформатора постоянного тока, будет распределяться как в нагрузку (Юн), так и для подзаряда аккумуляторной батареи. При этомЗт =,) -) +,кПусть далеЕ аккумуляторы зарядились)О т.е. напряжение на них выравнилось с напряжением генератора (Отар = 1)омк ) тогда при измененной нагрузке с выходной обмотки трансформатора сигнал че рез выпрямитель В поступит на тран-. зистор и приоткроет его в такой степени,чтобы пропустить через баластное сопротивление Я 8, тот ток, который протекает через батарею во время заряда. При этом 9 =3Я ,., Но так, как Э : О , то 3 :Эд, +3,Ь В случае отключения нагрузки,(3 зО ), т.е. в режиме холостого хода и при полностью (3О ) зарянженных аккумуляторах с выходной обмотки поступает такой сигнал, который вводит транзистор в состояние насыщения и 3 д3, т.е. осуществляется стабилизация рабочей точки термоэлектрического генератора, что и пред)усматривается целью данного, изобретения - обеспечить контроль за тепловым состоянием горячих спаев термоэлектрических модулей.Предположим, что необходимо обеспечить режим разряда аккумуляторов.Для этого необходимо увеличить ток через нагрузку настолько,. чтобы он превышал величину тока, отдаваемого генератором. Тогда транзистор за счетсигнала с выходной .обмотки трансформатора закроется ( 34= 0 ) и черезнагрузку потечеттокн грэг 3 РТаким образом, при любоМ режиме работы устройства с помощью трансформатора и транзистора осуществляетсястабилизация некоторого гарантированного тока термоэлектрического генератора, а следовательно, и напряженияна его выходе и на нагрузке, в результате чего обеспечивается активный контроль за тепловым состояниемгорячих спаев модулей,Формула изобретенияУстройство для питания нагрузки, содержащее аккумуляторную батарею, работающую в буферном режиме, термоэлектрический генератор, регулирующий транзистор и разделительный диод, о т л и ч а ю щ е е с я Фем, что,. с целью повышения надежности термоэлектрического генератора и увеличения срока его службы, оно снабжено трансформатором постоянного тока с двумя обмотками управления, одна из которых включена в цепь аккумуляторной батареи, другая - между разделительными диодом и положительной выходной клеммой устройства, а его выходная обмотка подключена последовательно через выпрямитель и генератор переменного напряжения в цепь эммитер-база регулирующего транзистора.Источники информации, прииятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР У 284104, кл. Н 02 Э 7/34, 1963.2. Авторское свидетельства СССБ 9 396763, кл. Н 02 3 7/34, 1968.91985 г Составитель И.Найдинактор В.фельдман Техред.И.Климко Корректор С.Ямало каз б в СС илиал ППП Патент., г.ужгород, ул.Проектная, 4 9 НИИПИ Гос Ъ 113035Тираж ХОарственного комитетпо делам изобретениосква, Ж, Раушск ПодписноСовета Миниси открытийя наб., д, 4/