Устройство для питания нагрузкипостоянным током

ИЛ 1 СП: Ле =.т библиотека 4 БА ОП ИСАНИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ ависимый от патентаявлено 25,Х 11,1969 ( 1389138/24-7) Кл. Н 021 712 Н 01 гп 4504 риоритет 27,Х 11,1968,181382 и 01.Х.1969,6933547, Франция Комитет по дела зобретеиий и открытийпри Совете МинистровСССР 21,355.163088.8) Опубликовано 21,17,1972, Бюллетень14 Дата опубликования описания 7.И 1.1972 Автор зобретения Иностранец Пьер Годар(Франция) Иностранная фирма эз Аккюмюлятор фикс э3 аявител Сосьет раксьон СТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМИзвестно устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее источник питания, связанный через зарядный узел с резервной аккумуляторной батареей, в разрядную цепь которой включен шунт, и дополни тельную аккумуляторную батарею.Недостатки этого устройства - невысокая точность и низкая надежность.Цель изобретения - повышение точности и надежности работы устройства.10Это достигается тем, что:1. Устройство снабжено дифференциальным усилителем, базы транзисторов которого подсоединены соответственно к двум делителям напряжения, на которые подано стабилизиро ванное напряжение резервной аккумуляторной батареи, причем один из делителей напряжения включен последовательно с шунтом, второй конец которого подсоединен к общей точке эмиттеров транзисторов, а выход диф ференциального усилителя связан с двухкаскадным усилителем, выход которого подсоединен к дополнительной аккумуляторной батарее, управляющей в процессе разряда с помощью контактного реле режимом форсиро ванного заряда резервной аккумуляторной батареи.2, Разрядная цепь дополнительной аккумуляторной батареи выполнена на транзисторе, эмиттер которого соединен с сопротивлением, последовательно включенным в цепь этой батареи, а ее отключение от зарядной цепи осуществляется с помощью транзистора, база которого соединена с делителем напряжения, подключенным к источнику питания стабилизированным напряжением.3. Устройство содержит узел управления зарядом резервной аккумуляторной батареи, состоящий из транзистора, коллектор которого подсоединен к реле, подключающему на форсированный заряд, а база связана с разрядной цепью дополнительной аккумуляторной батареи через эмиттео-коллекторный переход второго транзистора, базовая цепь которого подключена к источнику питания стабилизцрованным напряжением.4. Устройство снабжено заряжаемой от источника питания второй дополнительной аккумуляторной батареей, включаемой на разряд ручным выключателем и управляющей процессом форсированного заряда резервной аккумуляторной батареи,На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, на фиг, 2 - электрическая схема его, на фиг. 3 - блок-схема варианта устройства,Сеть переменного тока 1 питает через за3рядные устройства 2, 8 (2 - зарядное устройство с продолжительным рея(имом, 8 ковременным режимом), аккумуляторную батарею 4, предназначенную для питания на случай неисправности аварийной сети б потре бителя через шунт б. Пунктиром показана цепь формирования и интегрирования во вре мени сигнала, пропорционального току батареи 4, Эта цепь, кроме шунта б, содержит дифференциальный усилитель напряжения 7, соединенный с преобразователем напряжение - ток 8, выдающим ток в запоминающий аккумулятор 9 во время разрядки батареи 4.Дифференциальный усилитель 7 и преобразователь напряжение - ток 8 получают смещение от источника стабилизированного напряжения 10, причем это стабилизированное напряжение можно снимать с батареи 4, когда последняя выдает ток. Реле 11 служит для детектирования при отсутствии тока сети,Запоминающий аккумулятор 9, который заряжается во время работы батареи, соединен с органом управления 12, позволяющим во время включения сети призводить кратковременную перезарядку батареи через зарядное устройство 8. При нормальной работе сети обмотка 1 реле 11 возбуждена, его контакты К, К разомкнуты (фиг. 2). Батарея 4 питается через зарядное устройство 2, работающее в продолжительном режиме, поскольку контакты К и К разомкнуты, цепи 7 и 8 не получают смещения и запоминающий аккумулятор 9 не заряжается,Сразу же после выключения сети обмотка 1., обесточивается, контакты Кп К и К, замыкаются и через контакт Кз батарея 4 запитывает сеть потребителя 5,Одновременно через замкнутые контакты К и К, поступает смещение на усилители 7 и 8 от источника стабилизированного напряжения на диодах Р, Р, питаемого от батареи, так как реле 11 контроля сети является детектором при отсутствии напряжения в сети 1, т. е .на время 1, при условии, что это время не превышает времени 1, полной разрядки батареи 4.Сопротивления Я Р, 1(з и Я. и потенцио. метр Р можно регулировать таким образом, чтобы базы транзисторов Т, и Т получили одинаковый потенциал, когда через ш пг проходит ток, равный, например, половине поминального разрядного тока батареи 4. Ток, идущий по сопротивлению Й;, делится тогда между сопротивлениями 1(6 и %, и потенциалы коллекторов обоих транзисторов становятся одинаковыми. Шунт б рассчитан для создания очень малого падения напряжения, например, порядка 0,1 в, при номинальном токе.При прохождении разрядного тока 1 и батареи к потребителю через шунт б падение напряжения на зажимах шунта складывается со стабилизированным напряжением, подаваемым на делитель Л, - Р - й между точкой М и общей точкой Р и 1. Напряи(ение между базой и эмиттером транзистора Т надает, ц 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4ток в транзисторе Т уменьшается; падение напряжения на сопротивлении 1(;, снижается, и. ток в транзисторе Т и на сопротивлении % возрастает. Потенциал, поданный на базу транзистора Тз, становится более положительным, т. е. уменьшается величина смещения. Транзистор Т, управляет потенциалом оазы транзистора Т, который становится более положительным, и через аккумулятор 9 протекает ток заряда 1.На транзистор Т, подается смещение через сопротивление Л 9, и через транзистор Тз проходит весь или часть тока смсщения, в зависимости от состояния дифференциального усилителя 7.Сопротивление Р, ограничивает максимальныц зарядный ток аккумулятора 9, в частности, в случае значительных пиков тока в потребителя.Диод Р предотвращает разрядку аккумулятора 9 по цепям усилителя, в то время как стабилизированные напряжения на зажимах диодов Р, и Р, выключаются при подключении сети.Запоминающий аккумулятор, который вначале полностью разряжен, заряжается количеством электричества, равным 1 1, и его емкость выбирается примерно вдвое больше величины 1 1, являвшейся значением максимального заряда батареи 4.Элемент б преобразует ток 1, проходящий через него (от батареи к потребителю), в сигнал с напряжением У, который строго пропорционален 1 и возникает на зажимах М и У, Сигнал напряжения У усиливается усилителями 7, а затем 8, в ток 1. Этот ток поступает в запоминающий аккумулятор 9, который интегрирует его во времени и заряжается.Запоминающий аккумулятор соединен с разрядной цепью содержащей сопротивления Рп и Р, через контакт К 4, также управляемый обмоткойУ, реле 11. Эта цепь соединена с цепью управления на транзисторах Т; и Т,; база транзистора Т, соединена с общей точкой сопротивлений Р и Р, а его эмиттер - с точкой У. Коллектор транзистора Т-, соединен, с одной стороны, с общей точкой зарядного устройства 2 продолжительного режима и зарядного устройства 3 кратковременного режима через сопротивление Л, н контакт К-, реле 1 и, с другой стороны, с базой транзистора Т 6. Сопротивление Й также соединено через сопротивление 04 и обмотку У, реле управления 12 с коллектором транзистора Т а эмиттер последнего связан с точкой Л, Обмотк; Ь. управляет контактом К 6, подключающим зарядное устройство 8 к сети переменного тока.При возникновении тока в сети 1 обмоткареле 11 снова возбуждается, контакты Кь К и Кз размыкаются, обрывая питание усилнчслеи 7 и Я от оатареи и выключая потребителя; одновременно лва других ко такта К,и К реле 11 замыкаются.Через замкнутый контакт К 4 аккумулятор 9разряжается на сопротивления В н Яг, Этоведет к подаче смещения на транзистор Т-который закорачивает цепь смещения транзистора Т,; последний, оказавшись запертым,управляет включением зарядного устроиствд3 кратковременного режима. Управление осуществляется с помощью рдлс 12, которое приотсутствии в нем тока замыкает свой конта(тК который, в свою очер;ь, полает напряжение питания на зарялно устройство 3 огсети 1.К концу разрядки запоминающего аккумулятора 9 транзистор Т;, зд,ш эдется и отпираеттранзистор Ть, благодаря чев реле 12 сновавозбуждается и размыкдгг контакт К 6, прекращая кратковременную здрялку батареи 4.Зарядка продолжается тогла в продолжительном режиме от зарялного устройства 2. Сопротивления Й и Я служат лля ограничения тока в транзисторах Т,- и Т,.Сопротивление Р,г, включенное последовательно с контактом К служит лля выборарежима работы диода О, при разрядке батареи, Сопротивления Я, Л-, и Я 8 служат длявыбора оптимального режима работы транзисторов ТТ, и Т, соответственно.Другой вариант предлагаемого устройства(фиг. 3) содержит еще один источник 13 стабилизированного напряжения, который в присутствии напряжения сети получает питаниепо добавочной пепи н напряжение с которогопоступает на разделительный каскад 14, цепьразрядки 15, концентратор 1 б и цепь задери(- ки 17 с ручным управлением, В этом вариантеустранено реле 1(, чувствительное к наличиюнапряжения сети,Г 1 ри восстановлении после вклкчення ндпряжепия сети этот источник 13 воздействуетна элемент 14, разрывая цепь зарядки аккумулятора 9, и на элементы 15 и 1 б, так чтоцепь разрядки 15 запоминающего аккумулятора 9 передает информацию с последнегоконцентратор 1 б, включающий кратковременный режим зарядки схемы 2 - 3. Это разрешение может быть также выдано цепью задержки 17 с ручным управлением через элемент 1 б.Цепь задержки 17 позволяет заряжать батарею, когда запоминающее устройство ещене заряжено при разрячке батарей. Это можетбыть в случае, когда установка осгатся в течение некоторого времени отключенной оти когда саморазряд(д оатареипенсируется зарядкой в продолжительномрежиме,Устройство 18 не является необходимым, нопозволяет усовершенствовать раооту концентратора 1 б и зарялнспо усгройствд 2 - -Л, позволяя во время здрялкн батареи постоянным током в опрелеленных случаях (например, при высокой температуре батареи) прервать зарядку В кратковременном режиме, если батарея зарядилась, лля избежания ее перегрузки,10 1, Устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее источник питания, связанный через зарядный узел с резервной аккумуляторной батареей, в разрядную цепь которой включен шунт, и дополнительную аккумуляторную батарею, от.гичающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы, оно снабжено дифференциальным усилителем, базы транзисторов которого подключены соответственно к двум делителям напряжения, включенным на стабилизированное напряжение резервной аккумуляторной батарее, причем олин из делителей напряжения включен последовательно с указанным шунтом, второй конец которого подсоединен к общей точке эмиттеров транзисторов, а выход дифференциального усилителя связан с лвухкаскадным усилителем, выход которого подсоединен к дополнительной аккумуляторной батарее, управляющей в процессе разряда с помощью контактного реле режимом форсированного заряда резервной аккумуляторной батареи,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разрядная цепь дополнительной аккумуляторной батареи выполнена на транзисторе, эмиттер которого соединен с сопротивлением, последовательно включенным в цепь этой батареи, а ее отключение от зарядной цепи осугцествляется с помощью транзистора, база которого соединена с делителем напряжения, подключенным к стабилизированному источнику напряжения питания.3. Устройство по и. 1, от,гичаощееся тем, что оно содержит узел управления зарядом резервной аккумуляторной батареи, состоящий из транзистора, коллектор которого подсоединен к реле, подключающему батарею на форсированный заряд, а база связана с разрядной цепью дополнительной аккумуляторной батареи через эмиттер-коллекторный переход второго транзистора, базовая цепь которого подключена к стабилизированному источнику напряжения питания.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено здряжаемой от источника питания второй дополнительной аккумуляторной батареей, включаемой ид разряд ручным выключателем и управляющей процессом форсированного заряда резервной аккумуляторной одтареи. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Г 1 редмет изобретения336902 оставитель В. Фельдще Корректор И. Васильев Техред Л, Богданова актор И. О ипография, пр. Сапунова, 2 аказ 2012/11 Изд,852 Тираж 44 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий приМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное вете Министров СССР