Устройство для питания нагрузки

Союз СоветскихСоциал нстичеснмхреснубанк 11678558 Оп ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свнд,77 (21) 2486714/24.0аявнн М -1)М, Кл,Н 01 М 10/4 Н 02,1 7/3, Гаев и 10. К. Ефимов 71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗИ Настоящее изобретение относится к области электроснабжения потребителей от источников питания ограниченной мощности и может использоваться при проектировании устройств, обес. печивающих кратковременные нагрузки,мощ. ность которых превышает установленную мощ. ность источника.Известно устройство для питания нагрузки, содержащее генератор постоянного тока, буферную аккумуляторную батарею, автомат подключения генератора и коммутатор цепи заряда батареи 11. Это устройство обеспечивает гппавне нагрузки в оптимальном режиме, используя дпя этого буферную батарею.Известно также устройство для питания на. груэки, содержащее два химических источника, систему регулирования и коммутатоо на двух ключах, диодах и трансформаторе Р 1,Наиболее близким по техияческой сущности к предложенному изобретению является устрой, ство для питания нагрузки, содержащее источник питания ограниченной мощности, аккумуляторную батарею, соединеннув с катодом диода и э ером транзисторного ключа, коллекто ром связанного с источником питания, цзмери.тельный элемент, унравляющий этим ключам и,состоящий из импульсного трансформатсрпогодатчика и тр 1 птера, параметрический стабилизатор напряжения, причем первая иэ обмотоктрансформаторного датчика подключена однимконцом к источнику шпания, а другим - кнагрузке, вторая подсоединена к выходу параметрического стабилизатора нанряження черездроссель и резистор, а третья обмотка связанас управлявщим входом триггера, в одно изплечей которого включен управляющий переход транзисторного ключа (3.Однако это устройство обладает следующим недостатком. Параллельное подключение к ис точнику питания первой обмотки трансформа. торного датчика, связанной с нагрузкой, и аккумуляторной батареи при закрытом транзис торном ключе позволяет измерять только часть тока источника питания, другая часть ко. торого протекает через аккумуляторную батарею и не усппывается, что может привести к перегрузкам источника питания особенно при токах нагрузки, близких к току срабатываниятрансформаторного датчика, Это объясняетсятем, что величину тока заряда аккумуляторнойбатареи аналитически при расчете трансформаторного датчика учесть нельзя, т,к, ток заря.г 1 а меняется в зависимости от типа используе.мой аккумуляторной батареи, предц 1 ествующихусловий эксплуатации, напряжения и внутреннего сопротивления источника питания, которые также могут изменя 1 ъся, Работа истошикапитания в режиме перегрузок приводит к преж. 10девременному выходу его из строя и к сниже.нию надежности устройства для питания нагрузок.Цель изобретения - повышение надежностиустройства для питатпи нагрузки путем исклю. 15чения возможности работы источника в режимеперегрузки, обусловленной тем, что часть токаисточника питания, протекающего по цепи заря.да аккумуляторной батареи, не контролируется, 20Поставленная цель досеигается тем, что в устройстве анод диода соединен с концом первойобмотки трансформаторного датчика, подклю.ченным к нагрузке,На чертеже изображена пршщичиальная элек.трическая схема предлатаемого устройства.Устройство для питащи нагрузки содержитисточник питания 1 аккмулятооную батарею2, соединенную с катодом диода 3 ц элщтте.ром транзисторного ключа 4, коллектором свя- З 0зант ого с источником питания 1. Измерительный элемент, управляющий работой транзисторного ключа 4, состоит из импульсного трансформаторного датчика 5 с обмотками 6-8 итриггера на резисторах 9, 1 О, коммутирую 1 цем 35конденсаторе 11 и тиристорах 12. 13. Обмотка6 трансформаторного датчика 5 подключенаодним концом к источнику ипанин 1, а другим - к нагрузке 14. Обмотка 7 соединена свыходом параметрического стабилизатора напря. 40желатин, выполнецпого на резисторе 15 и стабилитроне 16, через резистор 17 и дроссель 18,Выходная обмотка 8 через резистор 19 и дио.ды 20, 21 подключена к управлящцим входамтриттера 9 - 13, в одно из плечей котороговключен управляющий переход транзистора 4,Анод диода 3 связан с концом первой обмотки6 трансформаторного датчика 5, подключещгымк нагрузке 14.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии от источника питания1 протекает ток через обмотку 6 трансформаторного датчика 5, питающий нагрузку 14 изаряжаюилй аккумуляторную батарею 2. Величина ампервитков тока по обмотке б незначительна и состояние сердечника трансформатора 5 определяется током по обмотке 7. Сердечник пребывает в состоянии единичного насыщения. В это время тиристор 12 открыт конденсатор 11 заряжен и подключен положи. тельной обкладкой к аноду тиристора 13, который находится в закрытом состоянии, в силу чего транзистор 4 закрыт, аккумуляторная ба. тарея 2 либо отключена, либо подзаряжается от источника 1 через диод 3. В момент увели. чения суммарного тока нагрузки и заряда ак. кумуляторной батареи до расчетной величины ампервитки обмотки 6 становятся преобладающими, в результате чего сердечник трансформатора 5 перемагничивается в состояние "нулевого" насыщения. Индуктируемая при этом ЭДС на обмотке 7 не приводит к резкому возрастанию тока в цепях параметрического стабили. затора напряжения благодаря использованию токоогранищтвающих свойств дросселя 18. ЭДС на выходной обмотке 8 является управляющим сигналом для триггера. Управляющий ток про. текает через резистор 19, входные цепи тиристора 13 и диод 20, Тиристор 13 срабатывает, замыкает управляющую цепь транзистора 4 и вьислвчает тиристор 12 с помощью напряжения на конденсаторе 11, который после этого пере. заряжается. В результате включения транзистора 4 батарея аккумуляторов 2 подсоединяется к источнику 1 и обеспечивает часть тока нагруз. ки, При уменьшеигя тока по обмотке б до расчетного значения сердечник трансформатора 5 перемагничивается в "едишгчное" состояние с пмощью напряжения параметрического стабнлизатора 1, 16. При этом на выходной обмотке 8 появляется сигнал, устанавливающий триггер и через него транзисторный ключ 4 в исходное состояние.Формула изобретенияУстройство для.гппания нагрузки, содержащее источник питания ограниченной моциостн, ак. кумуляторную батареюсоединенную с катодом диода и змиттером транзисторного ключа, коллектором связанного с источником питания, измерительный элемент, управляющий этим ключом и состоящий из импульсного трансформаторного датчика и триггера и параметрический стабилизатор напряжения, причем перван иэ обмоток трансформаторного датчика подключена одним концом к источнику питания, а другим - к нагрузке, вторая подсоедииена к выходу параметрического стабилизатора напряжения через дроссель и резистор, а третья об. мотка связана с управляющим входом триггера, в одно из плечей которого включен управляющий переход транзисторного ключа, о т л и ч а . вщ ее с я тем, что, с целью повышения нацеж. ности устройства путем исключения возможнос. т. л боты источника питания в режиме перегруз678558 оставитель И, Найехред М.Петко ектор Н.Горват убов едактор Н оллнсноеСР Заказ 4572/42 Тираж 923ЦНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д/5 с. Ужгород, ул. Проек иал ППП "П 5ки, анод диода соединен с концом первой обмотки трансформаторного датчика, подключен. ным к нагрузке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 6 1. Авторское свидетельство СССР У 431587,кл, Н 01 М 10/42, 1972. 2, Авторское свидетельство СССР Но 426269,кл, Н 01 М 10/42, 1973. 5 3. Авторское свидетельство СССР Иф 473243,кл. Н 01 М 10/42, 1972 (нрототип).