Зарядное устройство

 

1) 4868520/07

2) 24:09,90

6) 30.08.93. Бюл. ¹ 32

1) Научно-исследовательский институт редств автоматизации

2) А.Н.Мурашко

6) Авторское свидетельство СССР

1065959, кл. Н 02 J 7/10, 1982, Авторское свидетельство СССР

1534631, кл. Н 02 J 7/10, 1986.

4) ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

57) Использование: для заряда аккумуля. орных батарей. Сущность изобретения: устройство содержит трансформатор, выпрямитель, резисторы, ключевой элемент, транзисторы, стабилитрон, потенциометр, конденсатор, диод, делитель напряжения.

При отсутствии сетевого напряжения устройство отключает от аккумуляторной батареи цепи питания схемы сравнения, что позволяет исключить ее разряд. При появлении сетевого напряжения на входе устройства заряд батареи идет до требуемой величины, определяемой схемой сравнения. 1 ил.

ы 4

Изобретение относится к электротехние и предназначено для подзаряда аккумуяторов и гальванических источников тока.

Цель изобретения — повышение надежости устройства в аварийных режимах пуем исключения саморазряда ккумуляторной батареи при пропадании етевога напряжения, .

На чертеже приведена схема зарядного устройства.

Устройство содержит трансформатор 1, выпрямитель 2, токоограничивающий резистор 3, ключевой элемент 4; зажимы 5, 6 для подключения аккумуляторной батареи, первый транзистор 7, второй транзистор 8, третий транзистор 9, стабилитрон 10, потенциометр 11, резисторы 12-15, диод 16, конденсатор 17, резисторный делитель 18, 19, четвертый транзистор 20, Вторичная обмотка трансформатора 1 соединена с выпрямителем 2, первый выход которого соединен с управляемым ключевым элементом 4 в силовой цепи устройства, с анодом диода 16, с эмиттером ,,транзистора 7 и резисторами 3, 13. Катод диода 16 соединен с одним выводом параллельно соединенных резисторного делителя 18, 19 и конденсатора 17, вторые выводы которых соединены со вторым.выходом выпрямителя 2 и вторым выходным зажимом 6 устройства. Выход резисторного делителя

18, 19 соединен с базой четвертого транзистора 20. Второй и третий транзисторы 8, 9 образуют блокирующий транзисторный элемент. Схема сравнения выходного напряжения устройства с опорным выполнена на потенциометре 11 и резисторе 14 и стабилитроне 10. Выход схемы сравнения образован движком потенциометра 11 и точкой соединения резистора 14 и стабилитрона

10.

Первый транзистор 7 подключен выходом к управляющему выводу ключевого элемента 4, а входом — к выходу блокирующего транзисторного элемента 8, 9, выходная цепь которого образована соединенными коллекторно-эмиттерными цепями второго и третьего транзисторов 8, 9 и подключена через резистор 12 ко второму выходному зажиму 6 устройства и общему выводу схе1837372 мы сравнения (10, 14, 11). База транзистора

8 соединена с движком потенциометра 11, База транзистора 9 соединена с общей точкой стабилитрона 10 и резистора 14. Эмиттер транзистора 20 соединен с цепью питания схемы сравнения (10, 14, 11). Коллектор транзистора 20 соединен с первым выходным зажимом 5 устройства.

Трансформатор 1 и выпрямитель 2 предназначены для получения выпрямленного напряжения. Ключевой элемент 4 слу-. жит для коммутации напряжения с выхода выпрямителя 2 на выходные клеммы 5, 6, Резистор 3 ограничивает ток в цепи элемента 4. Первый транзистор 7 служит для выработки сигнала управления ключевого элемента 4. Транзистор 8 служит для выработки сигнала запирания ключевого элемента 4 при достижении конечного зарядного напряжения аккумуляторной батареи (АБ). Транзистор 9 служит для выработки сигнала включения ключевого элемента 4 в случаях правильного подключения к зажимам 5, 6 АБ (при отсутствии закороченных секций или значительно сниженной ЭДС). Резисторы 13, 14 исключают произвольное отпирание транзисторов 7, 9 при повышении температуры.

Потенциометр 11 служит для выставления напряжения уставки, до которого следует заряжать аккумулятор. Стабилитрон 10 и резистор 14 служат для выработки тока в базовую цепь транзистора 9 при правильном подключении АБ, Диод 16 служит для исключения разряда конденсатора 17 через ключевой элемент 4. Конденсатор 17 и резисторы 18, 19 служат для выработки сигнала открывания четвертого транзистора 20 при наличии напряжения в питающей сети переменного напряжения.

Выполнение элементов устройства следующее. Вся элементная база устройства может быть реализована на традиционных полупроводниковых приборах, обеспечивающих их эксплуатациЮ в режимах, определяемых паспортными данными.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на трансформатор 1 с выхода выпрямителя 2 поступают положительные импульсы, при этом через диод 16 заряжается конденсатор

17 до амплитудного значения, Напряжение с выхода делителя 18, 19 поступает на базу четвертого транзистора 20, который открывается, и напряжение с аккумуляторной батареи, подключенной к клеммам 5, 6, подается.на стабилитрон 10 и вывод потенциометра 11 через коллектор-эмиттерный переход транзистора 20.

Таким образом, устройство позволяет в аварийных режимах в случаях пропадания сетевого напряжения отключать цепь питания схемы сравнения, что исключает саморазряд- аккумуляторной батареи, предотвращает ее деградацию.

Эффективность от применения предлагаемого устройства состоит в повышении надежности в аварийных ситуациях в необслуживаемом режиме, что исключает саморазряд и деградацию аккумуляторной батареи и повышает срок ее службы.

При напряжении аккумуляторной батареи, больше, чем напряжение пробоя стабилитрона 10, транзистор 9 открыт, а потенциал транзистора 8 практически рэ5 - вен потенциалу анода стабилитрона 10. При напряжении аккумуляторной батареи, меньшем конечного зарядного напряжения, транзистор 8 открыт, Через переход эмит10 тер — база транзистора 7 протекает ток, отпирающий этот транзистор и тиристор 4.

Через аккумуляторную батарею течет зарядный ток, Зарядные импульсы с выпрямителя 2 поступают через тиристор 4 до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет конечного зарядного напряжения, При этом происходит запирание транзистора 8 из-за увеличения потенциала на резисторе 12 относительно движка потенциометра 11, а транзистор 9 при этом остается в насыщенном состоянии и обеспечивает передачу напряжения с резистора 12 на эмиттер транзистора 8.

В случае же неправильного подключения аккумуляторной батареи к выходным зажимам устройства (переполюсовка) с замкнутыми зажимами, подключение батареи с закороченными секциями или значительно сниженной ЭДС транзистора 9 закрыт, поскольку напряжение пробоя стабилитронэ 10 отсутствует. Ток через транзистор 8 не протекает, поэтому транзистор 7 и тиристор 4 не открываются. Это исключает коммутацию напряжения выпрямителя 2 на неисправную нагрузку, В случае же пропадания входного переменного напряжения в сети конденсатор 17 разряжается через реэисторный делитель

18, 19 и база транзистора 20 принимает нулевой потенциал второй выходной клеммы 6 устройства.

При этом транзистор 20 закрыт, и на схему сравнения (10, 14, 11) не поступает напряжение с выходной клеммы 5. Стабилитрон t0 не пробивается из-за отсутствия соответствующего напряжения, а транзистор 9 закрыт. Это исключает отпирание транзистора 7 и тиристора 4, 1837372!

1 ! !

1 Редактор С.Ходакова

Составитель И.Найдина

Техред М,Моргентал Корректор А.Мотыль! Заказ 2870 !

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 !

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Зарядное устройство, содержащее выходные зажимы, трансформатор, выпрямитель, первый выход которого соединен с управляемым ключевым элементом в сило- 5 вой цепи устройства, выход управляемого ключевого элемента соединен с первым выходным зажимом, первый транзистор, второй и третий транзисторы, образующие блокирующий транзисторный элемент, схе- 10 му сравнения выходного напряжения устройства с опорным, выполненную на потенциометре и резисторно-стабилитронной цепи, выход которой образован движком потенциометра и точкой соединения 15 резистора и стабилитрона, первый транзистор подключен выходом к управляющему выводу ключевого элемента, а входом — к выходу блокирующего транзисторного элемента, выходная цепь которого образована 20 соединенными последовательно коллекторно-эмиттерными цепями второго и третьего транзисторов и подключена через резистор к второму выходному зажиму устройства, к второму выходу выпрямителя и общему выводу схемы сравнения, а базы второго и третьего транзисторов подключены к выходу схемы сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в аварийных режимах, в него введены диод, конденсатор, резисторный делитель, четвертый транзистор, причем первый выход выпрямителя соединен через диод с одним выводом параллельно соединенных реэисторного делителя и конденсатора, вторые выводы которых соединены с вторым выходом выпрямителя, выход резисторного делителя соединен. с базой четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с цепью питания схемы сравнения, а коллектор четвертого транзистора соединен с первым выходным зажимом,