Устройство для контроля электропитания потребителя энергии

 

Изобретение относится к устройствам для контроля электропитания потребителя энергии. Цель изобретения - повышение экономичности и уменьшение колебаний напряжения. С ростом выходного напряжения регулятора заряжается конденсатор 6. Когда выходное напряжение регулятора достигнет значения постоянного напряжения питания, к конденсатору 6 не должен подводиться больше никакой дополнительный заряд. Регулятор напряжения 5 тотчас же отбирает ток, а напряжение растет скачкообразно. Стабилитрон 11 берет на себя избыточный ток. Потребитель тока включается его активное состояние сохраняется до тех пор, пока выход 15 вентилятора И-НЕ 14 сохраняет логическую единицу. 5 з.п. ф-лы. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

r (19) (11)

Ц1) Н 02 Н 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 40279 71/24-07 (86) РСТ/DE 85/00430 (30; 10.85) (22) 15.08.86 (31) Р 3446129.9 (32) 18. 12.84 (33) ВЕ (46) 23.10.90. Бкл. ¹ 39 (71) Роберт Бош ГмбХ (0Е) (72) Эдвид Фаузер и Ханс Лист (DE) (53). 621.316.925 (088.8). (5ф) Пат ент CIIA № 4428020, кл. Н 02 Н 3/20, 1980.

Патент Японии № 59-57316, кл. В 06 Е 1/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО P (.. KOHTPOJIH 3JIEKTPOПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к устрой2 .ствам для контроля электропитания потребителя энергии. Цель изобретения— повышение экономичности и уменьшение колебаний напряжения. С ростом выходного напряжения регулятора заряжается конденсатор б. Когда выходное напряжение регулятора достигнет значения постоянного напряжения питания, к конденсатору 6 не должен подводиться больше никакой дополнительный заряд.

Регулятор 5 напряжения тотчас же отбирает ток, а напряжение растет скачкообразно. Стабилитрон 11 берет на себя избыточный ток. Потребитель тока включается и его активное состояние сохраняется до тех пор, пока выход 15 вентиль ИЕ-И 14 сохраняет логическую, Е единицу. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1602407

Изобретение относится к устройствам для контроля электропитания потребителя электроэнергии, в частности микрокомпьютера на мобильном носителе информации с индуктивной передачей энергии.

Цель изобретения — повышение экономичности и уменьшение колебаний напряжения . 10

На чертеже представлено устройство для контроля электропитания потребителя энергии.

Устройство содержит трансформаторную катушку 1 трансформатора, распо- 15 ложенную на носителе информации, которая проходит мимо установленной на . стационарной станции катушки трансформатора, соединенной с источником тока, Катушка 1 трансформатора, вклю- 20 ченная параллельно последовательной схеме из диода 2 и конденсатора 3, обеспечивает в течение промежутка времени индуктивное соединение с катушкой трансформатора стационарной 25 станции, переменное во времени рабочее напряжение U, отводимое на выход конденсатора 3 и через резистор 4, подводимое к регулятору 5 напряжения.

Регулятор 5 напряжения выполнен в ви- j0 де интегральной схемы УС78105 и служит для получения приблизительно постоянного для заданного промежутка времени напряжения питания U (+5 В для микрокомпьютера и других коммутационных схем,! снимающих энергию с второго конденсатора 6, включенного

1 параллельно к выходу регулятора) . Так как регулятор 5 напряжения может ре;гулировать такое постоянное напряже- 40 ние питания U только тогда, когда к его входу приложено определенное минимальное напряжение, при каждом проходе мимо стационарной станции рабочее напряжение U схемного устройстВ ва растет от нуля и снова опускается до нуля. Кроме того„предусматривается устройство 7 для контроля напряже. ния, включающее потребитель энергии, В данном случае В Виде микрокомпьютe- 50 ра, только в тот промежуток времени, когда напряжение питания U y пост оя нно равно 5 В. Этот промежуток времени определяется моментом подъема напря" жения UA на выходе регулятора до постоянного напряжения питания U и мо- . ментом снижения напряжения UA на вы- 1 .ходе регулятора ниже постоянного напряжения питания 5 В.

Устройство 7 для контроля напряжения имеет компаратор 8, к одному иэ входов которого подается эталонное напряжение U „а, пропорциональное напряжению Цд на выходе регулятора, а на другой вход — разностное напряжение U снимаемое с входа- регулятора и превышающее пороговое значение.

Для получения эталонного напряжения Ц,, к выходу Б регулятора параллельно подключен делитель 9 напряжения, съемник 10 напряжения которого соединен с неинвертируемым входом компаратора 8. Для отвода разностного напряжения U к входу регулятора параллельно включена последовательная схема из стабнлитр она 11 и резистора

12. Точка соединения выходов стабилитрона 11 и резистора 12 присоединена к инвертируемому входу компаратора 8.

Падение напряжения, возникающее на резисторе 12, является мерилом для разностного напряжения U . Напряжение

U> -стабилитрона (7,5 В) выбирают бсльшнм, чем напряжение питания Uz (5 В), но не слишком большим: так, чтобы быпо гарантировано, что после заряда конденсатора 6, т.е. когда ток, подведенный к регулятору 5 на. пряжения., становится больше, чем снимаемый с выхода регулятора напряжения, напряжение на входе регулятора 5 напряжения возрастает до зенеровского напряжения, в результате чего стабилитрон 11 течет избыточный ток и на резисторе 12 генерирует разностное напряжение U

К выходу коипаратора 8 присоединен . через резистор 13 первый вход вентиля НЕ-И 14, к другому входу которого приложено напряжение питания Uy 5 В.

С выхода 15 вентиля НЕ-И 14 может сниматься сигнал включения потребителя — логическая единица и сигнал выключения потребителя — логический нуль. Bklxop компаратора 8 еще соединен через резистор 16 связи с неинвертируемым входом компаратора 8. Благодаря этой обратной связи создается петля гистерезиса переключательного элемента, благодаря чему подавляется влияние колебаний нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Если носитель информации проходит мимо стационарной станции и при этом катушка 1 трансформатора временно индуктивно соединяется с питаемой .током

02407

Ние U на резисторе 12 снижается ниже эталонного напряжения U„ и выход компаратора 8 снова становится поло5 жительным. Тем самым опрокидывается выход 15 вентиля НЕ-И 14 на логичес- кий нуль и потребитель снова отключается, причем до тех пор, пока при ближайшем включении рабочего напряжения Пв выход 15 вентиля НЕ-И 14 снова не опрокинется на логическую единицу.

1. Устройство для контроля электропитания потребителя энергии, например микрокомпьютера на подвижном носителе информации с индуктивным переносом энергии, содержащее подключен20 ный к изменяющемуся во времени рабочему напряжению регулятор напряжения для формирования постоянного напряжения питания для потребителя и блок для контроля напряжения для включения

25 и отключения потребителя после повышения выходного напряжения регулятора до напряжения регулятора ниже напряжения питания, при этом блок контроля напряжения выполнен в виде ком30 паратора, выход которого подключен к исполнительному органу, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения экономичности и уменьшения колебаний напряжения, один вход компаратора подключен к источнику опорного напряжения, напряжение которого пр опорционально выходному напряжению регулятора, а другой вход компаратора подключен к узлу, включенному на входе регулятора напряжения и формирующему раэностное напряжение, превышаюцее пороговое значение, при этом пороговое значение выбрано так, чтобы разностное напряжение было больше или

45 меньше ОпОРКОГО напр яжения В сл уча е когда напряжение регулятора достигло напряжения питания, т.е ° не стало ниже. !

2. Устройство по и. 1, о т л и

50 ч а ю ц е е с я тем, что к выходу регулятора параллельно подключен конденсатор, а источник опорного напряжения выполнен в виде делителя напряжения, включенного параллельно кон55 PeHcaroyy

3. Устройство по пп. 1 и 2,. О тл и ч а ю щ е е с я тем, что параллельно входу регулятора включена последовательная цепочка из диода Зене5

16 катушкой трансформатора на стационар ной станции, то медленно нарастает рабочее напряжение U на выходе конЬ денсатора 3. Так как стабилитрон 11 еще заперт, то поднимается имеющееся на стабилитроне 11 напряжение U . Peа гулятор 5 напряжения полностью последовательно передает напряжение U на а выход регулятора, так что выходное напряжение U4 регулятора 5 напряжения увеличивается. Разностное напряжение U, снижающееся на резисторе

12, равно нулю,. в то время как эталонное напряжение U „е принимает положительное значение, так что выход компаратора 8 становится положительным. Выход 15 вентиля НЕ-И 14 принимает значение логического нуля. До тех пор, пока здесь сигнал выключения имеет значение логического нуля, потребитель (микрокомпьютер) остается выключенным.

С ростом выходного напряжения U4 регулятора заряжается конденсатор 6, благодаря чему ток, текущий через регулятор 5 напряжения, становится больше, чем более поздний рабочий ток. Когда выходное напряжение UA регулятора достигает значения постоянного напряжения питания Uy = 5 В, то к конденсатору 6 больше не подводится никакой дополнительный заряд и регулятор 5 напряжения сразу отбирает ток, благодаря чему напряжение растет скачкообразно. Стабилитрон 11 становится проводящим и берет на себя избыточный ток. Благодаря этому быстро возрастает снижаюцееся на резисторе

12 разностное напряжение Uz. Как только разностное напряжение Uä превышает постоянное эталонное напряжение U„

Если индуктивная связь катушки 1 трансформатора с катушкой трансформатора стационарной станции прекращается, то рабочее напряжение U< на конденсаторе 3 снижается до тех пор, пока ток в стабилитроне 12 течет к нулю. К этому моменту энергии еще достаточно, чтобы поддерживать напряжение питания U>, равное 5 В. НапряжеФормула и з обр ет ения

1602407

6. Устройство по одному из пп. 3

5, отличающееся тем, что напряжение диода Зенера выбрано не намного больше, чем напряжение питания.

Составитель Т.Ц еголькова

Редактор И.Дербак Техред Л.Олийнык Корректор Т.Иалец

Заказ 3281 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно.-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ра и резистора, при этом диод Зенера подключен к входу регулятора, .а разностное напряжение снимается с резистора в виде падения напряжения.

4. Устройство по пп. 2 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что отвод напряжения делителя напряжения источника опорного напряжения Соединен с неинвертирующим входом, а точка соединения выхода стабилитрона и резистора соединена с инвертирующим входом компаратора.

5. Устройство по одному из пп. 1

4, отличающееся тем, что15 выход компаратора присоединен к одному из входов вентиля НЕ-И, другой .вход которого нагружен напряжением питания, а на его выходе формируют сигнал включения потребителя в виде сигнала логической единицы или сигнал включения в виде сигнала логического нуля.