Источник питания

Полезная модель относится к области электротехники и может быть при производстве источников питания с повышенными электрическими характеристиками. Согласно полезной модели источник питания содержит электрохимический источник тока, ключевой элемент с блоком управления и накопитель энергии. В качестве электрохимического источника тока взят источник тока с металлическим анодом, выбранным из группы, содержащей алюминий, магний, цинк. Электрохимический источник тока с металлическим анодом в качестве электролита может использовать, например, воду. В качестве накопителя энергии может быть использован дроссель или электрически последовательно включенные диод и емкость. Время замкнутого состояния ключевого элемента может составлять 0,01-10 мксек, а время разомкнутого состояния - 0,01-10 мксек. Блок управления может быть подключен к электрохимическому источнику тока параллельно нагрузке.

Полезная модель относится к области электротехники и может быть при производстве источников питания с повышенными электрическими характеристиками.

Из известных источников питания наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является источник питания, содержащий электрохимический источник тока (аккумулятор), ключевой элемент с блоком управления и накопитель энергии (А.С. СССР №560279, кл. H 01 M 10/50, 1977).

Недостатком указанного известного источника питания являются низкие удельные характеристики и ограниченное время работы, связанные с характеристиками используемого аккумулятора.

Задачей полезной модели является создание источника питания, обладающего повышенными электрическими характеристиками.

Указанный технический результат достигается тем, что источник питания содержит электрохимический источник тока, ключевой элемент с блоком управления и накопитель энергии, при этом, в качестве электрохимического источника тока взят источник тока с металлическим анодом, выбранным из группы, содержащей алюминий, магний, цинк, тантал, ниобий. В качестве электролита указанный источник тока использует водный раствор электролита.

Использование в качестве электрохимического источника тока источника тока с металлическим анодом существенно повышает выходные электрические характеристики источника питания, поскольку указанный источник тока обладает более высокими удельными электрическими характеристиками, чем аккумулятор.

Целесообразно, чтобы источник тока в качестве накопителя энергии использовал дроссель. Во время замыкания ключевого элемента дроссель накапливает энергию, которую затем отдает в нагрузку в период размыкания ключевого элемента. При малом (0,01-10 мксек) времени замыкания ключевого элемента и малой скважности (0,01-10 мксек) переключения существенно снижается внутреннее сопротивление источника тока за счет исключения диффузионной и поляризационной составляющих внутреннего сопротивления, что способствует повышению выходных характеристик источника питания.

Целесообразно, чтобы в качестве накопителя энергии были использованы электрически последовательно включенные диод и емкость. Указанный накопитель энергии целесообразно использовать, когда нагрузка питается постоянным током.

Целесообразно, чтобы время замкнутого состояния ключевого элемента составляло 0,01-10 мксек, а время разомкнутого состояния составляет 0,01-10 мксек. При других диапазонах времен замкнутого и разомкнутого состояний ключевого элемента не обеспечиваются оптимальные характеристики источника питания

Целесообразно, чтобы блок управления после запуска источника питания был подключен параллельно нагрузке к электрохимическому источнику тока. Это повышает удельные электрические характеристики источника питания и упрощает его конструкцию, поскольку не требуется дополнительный источник питания для блока управления.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Сущность полезной модели поясняется чертежом и описанием работы источника.

На фиг.1 представлена функциональная схема источника питания.

Источник питания содержит электрохимический источник тока 1, например, с алюминиевым анодом и водным раствором электролита, ключевой элемент 2, блок управления 3 с ключевым элементом 2, накопитель энергии 4 и нагрузку 5. Источник тока работает следующим образом. Ключевой элемент 2 замыкает на время менее 1 микросекунды (мксек) электрохимический источник тока на накопитель энергии 3, в качестве которого взят, например дроссель. Накопитель накапливает энергию за счет использования емкости двойного электрического слоя электродов электрохимического источника тока. При размыкании ключевого элемента энергия, накопленная в накопителе, поступает в нагрузку 5, часть энергии может использоваться для питания блока управления. Малое время замыкания ключевого элемента позволяет существенно снизить внутреннее сопротивление источника тока за счет исключения диффузионной и поляризационной составляющих сопротивления. Это повышает выходные характеристики источника тока. Время разомкнутого состояния ключевого элемента определяется временем восстановления двойных электрических слоев на электродах и составляет порядка 0,01-10 мксек.

Приведенное выше описание конструкции и работы заявляемого устройства показывает, что данное устройство может быть реализовано на практике. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию "промышленная применимость".

1. Источник питания, содержащий электрохимический источник тока, ключевой элемент с блоком управления и накопитель энергии, отличающийся тем, что в качестве электрохимического источника тока взят источник тока с металлическим анодом.

2. Источник питания по п.1, отличающийся тем, что металлический анод выбран из группы, содержащей алюминий, магний, цинк, тантал, ниобий.

3. Источник тока по п.1, отличающийся тем, что электрохимический источник тока с металлическим анодом в качестве электролита использует водный раствор электролита.

4. Источник тока по п.1, отличающийся тем, что в качестве накопителя энергии взят дроссель.

5. Источник тока по п.1, отличающийся тем, что в качестве накопителя энергии взяты электрически последовательно включенные диод и емкость.

6. Источник тока по п.1, отличающийся тем, что время замкнутого состояния ключевого элемента составляет 0,01÷10 мкс, а время разомкнутого состояния составляет 0,01÷10 мкс.