Устройство для разряда аккумуляторных батарей

 

Использование: изобретение может быть использовано в устройствах разряда аккумуляторных батарей. Сущность изобретения: устройство выполнено в виде ряда параллельно включенных разрядных регулирующих цепочек. Каждая цепочка содержит последовательно включенные гасящий резистор и силовой транзистор, В каждую регулирующую цепочку, кроме первой, введены компаратор и реле, нормально разомкнутая группа контактов которого соединена с коллектором и эмиттером силового транзистора предыдущей регулирующей цепочки. При выходе 1-го силового транзистора на режим насыщения реле

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 М 10/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1050014 (21) 4848974/07 (22) 09,07.90 (46) 07,07,92. Бюл. ¹ 25 (72) В.B.Xàðëàìoâ и M.À.×èæîâ (53) 621.355,163 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1050014, кл. Н 01 М 10/42, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ (57) Использование: изобретение может быть использовано в устройствах разряда аккумуляторных батарей. Сущность изобретения: устройство выполнено в виде ряда параллельно включенных разрядных регулирующих цепочек, Каждая цепочка содержит последовательно включенные гасящий резистор и силовой транзистор, В каждую

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам разряда аккуМуляторных батарей, Изобретен е является развитием устройства по авт. св, ¹ 1050014 и состоит из транзисторного регулирующего органа, датчики, разрядного тока, подключенного к усилителю сигнала рассогласования, при этом регулирующий орган выполнен из ряда одинаковых параллельно включенных цепочек, каждая из которых состоит из силового транзистора и включенного в его коллектор ную цепь гасящего резистора, причем выход усилителя сигнала рассогласования соединен с базой каждого транзистора через отдельный операционный усилитель, который по входу связан с соответствующим источником опорного напряжения.

„„5@ÄÄ 1746442 А2 регулирующую цепочку, кроме первой, введены компаратор и реле, нормально разомкнутая группа контактов которого соединена с коллектором и эмиттером силового транзистора предыдущей регулирующей цепочки, При выходе i-ro силового транзистора на режим насыщения реле (i+1)-й регулирующей цепочки своими кон. тактами закорачивают коллектор и эмиттер этого транзистора, При переходе силового транзистора (1+1)-й регулирующей цепочки из открытого состояния в закрытое реле этой цепочки обесточивается, и разрывается соединение коллектор — эмиттер i-ro транзистора, обеспечивая его выход в режим регулирования тока, Устройство обес- 3 печивает сокращение времени работы силовых транзисторов в режиме насыще-. ния, 1 ил.

Недостатком данного устройетва является работа силовых транзисторов в неблагоприятном .режиме, а именно в режиме насыщения с большим коллекторным током, который характеризуется сильным разогревом р-и-перехода транзистора и, следовательно, пониженной надежностью регулирующего органа, Целью изобретения является повышение надежности регулирующего органа устройства и снижение массогабаритов элементов теплоотвода за счет сокращения времени работы силовых транзисторов в режиме насыщения путем закорачивания переходов коллектор-эмиттер этих транзисторов после выхода их на режим "насыщения".

Указанная цель. достигается тем, что в устройстро для разряда аккумуляторной ба1746442 тареи в каждую регулирующую цепочку кроме первой дополнительно введены компаратор и реле, первый выход которого подключен к общей шине источника питания, а второй вывод- к выходу компаратора, первый вход которого соединен с базой силового транзистора, а второй вход — с источником опорного напряжения первой регулирующей цепочки, причем первый контакт нормально разомкнутой группы контактов реле (!+1)-й регулирующей цепочки соединен с коллектором, э второй контакт этой группы — с эмиттером силового транзистора I-й регулирующей цепочки.

Введение в устройство указанных элементов позволяет облегчить тепловой режим силовых транзисторов после выхода их в режим насыщения за счет резкого сниже-. ния тока через переход коллектор-эмиттер путем закорачивания этого. перехода дополнительным проводником, благодаря чему повышается надежность регулирующего органа и снижаются массогабаритные показатели элементов .теплоотвода.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства, . Устройство содержит регулирующий орган 1, в который входят силовые транзисторы 21 — 2N и гасящие резисторы 31 — 3!ч, датчик 4 тока разряда, усилитель 5 рассогласования, на вход которого подается опорное напряжение Up, операционные усилители 61 — 6ы, на входы которых подаются соответственно опорные напряжения U1

- UN,компараторы 71 — 7N-1 и реле 81 — 8N-1.

Компараторы 71 — 7!ч-1 предназначены для выбора момента срабатывания каждого реле при выходе соответственно каждой предыдущей цепочки в режиме насыщения.

Реле 81 — 8N-1 предназначены для зако. рачивания эмиттера с коллектором силового транзистора каждой предыдущей регулирующей цепочки после выхода его в режим насыщения.

Регулирующий орган 1 подключен силовыми выводами через датчик тока 4 к зажимам аккумуляторной батареи. Эмиттеры всех силовых транзисторов 21 — 21! подключены к одному выводу регулирующе. го органа, а коллекторы — через cooTBBTGTвующие гасящие резисторы 31 — 3!ч к другому выводу. Базы указанных транзисторов соединены с выходами соответствующих операционных усилителей 61 — 6!ч, .

Выход датчика 4 тока связан с одним из входов усилителя 5 рассогласования, на второй вход которого подается опорное напряжение U< . Выход усилителя 5 соединен с одноименными входами всех операционных усилителей 61 — 6N вторые входы которых подключены к .соответствующим источникам напряжения уставки.

Первый контакт нормально разомкнутой группы контактов реле (!+1)-й (! =1, 2,...N1) регулирующей цепочки соединен с коллектором, а второй контакт этой группы — с эмиттером силового транзистора i-й регулирующей цепочки, Первый вывод обмотки реле (I+1)-й регулирующей цепочки соединен с общей ши10 ной ист:чника питания, а второй вывод с— выходом компаратора этой же цепочки, пер15 вый вход которого подключен к базе (!+1)-го силового транзистора, а второй вход — к источнику опорного напряжения 01 первой регулирующей цепочки

Устройство работает следующим образом, 20

При отключенной аккумуляторной батарее и подаче питания на устройство ток разряда отсутствует, поэтому напряжение с датч 1ка тока Ugr равно нулю, а напряжение с выхода усилителя 5 рассогласование Ug, пропорциональное разности напряжений

0оп — Uq>, максимально. Напряжения источников I1 — 0д разнесены: между собой таким образом, что 01 < Uz <Оз <„„, при этом 01+1

30 = 0!+ Л0(! = 1, 2...N-1). При U = Оупах > UN выходные напряжения всех усилйтелей 61—

6N максимальны, на выходах компараторов

71 — 7!ч-1 присутствуют вв1сокие потенциалы, обеспечивающие срабатывание реле 81—

35 SN-1, транзисторы 21 — 2N открыты, а их переходы коллектор-эмиттер, кроме транзистора 2N, за корочены контактами сработавших соответствующих реле.

Подключение аккумуляторной батареи

40 вызывает протекание разрядного тока по . датчику 4 и увеличение его выходного напряжения Одт. По мере увеличения 0д уменьшается выходное напряжение усилителя 5+, Уменьшение LLj до UN сопровож45 дается снижением выходного напряжения усилителя 6!ч и плавным переходом транзистора 2!ч из полностью открытого (режим насыщения) состояния в полностью закрытое, При этом, когда напряжение на базе

50 этого транзистора станет меньше U1, на выходе компараторэ 7и-1 появляется низкий потенциал, реле 8!ч-1 обесточивается, контакты 8(N-11,1 размыкаются и транзистор 2N-1 подготавливается к выходу иэ режима насы55 щения и переходу в рабочую область. Дальнейшее снижение выходного напряжения усилителя 5 приводит к поочередному переходу из открытого состояния в закрытое транзисторов 2!ч-1,2N-2 и т.д, и обесточиванию

1746442

% реле 8м-2, 8и-з и т,д. соответственно. В установившемся режиме напряжение на выходе датчика тока отличается от опорного значения 0,л только на величину ошибки регулирования е, при этом первая часть 5 транзисторов 21, 2,...,21-> находится в пол: ностью открытом состоянии, а их переходы коллектор — эмиттер закорочены контактами 81л, 8гл,...,8 -1)л сработавших реле 81, 8z„...81-1 сооооттввееттссттввеенннно©, вторая часть тран- 10 зисторов 2J+1, 2J+2,...2и в полностью закрытом состоянии, а реле 81, 81+ „,.8Nи в обесточенном состоянии. Транзистор 21 работает в активной области. Всякое изменение разрядного тока (например, из-за 15 изменения аккумуляторной батареи) приводит к изменению выходного напряжения усилителя 5, при этом изменяется состояние одного или.нескольких транзисторов, а также компараторов и реле соответственно, 20 вплоть до того, пока ток разряда не установится на заданном уровне. определяемом величиной 0оп.

Технико-экономический эффект изобретения выражается в том, что существен- 25 но сокращается время работы силовых транзисторов регулирующего органа в неблагоприятном режиме; а именно в режиме насыщения, путем закорачиванив перехо59

6 дов коллектор — эмиттер каждого транзистора, кроме последнего, после выхода. их в режим насыщения с большими, коллекторными токами.

Таким образом исключается разогрев транзисторов в режиме насыщения, что позволяет повысить надежность регулирующего органа и снизить массогабаритные показатели элементов теплоотвода.

Формула изобретения

Устройство для разряда аккумуляторных батарей поавт.св. N 1050014, отл ич а ю щее с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения массогабаритов, в каждую регулирующую цепочку, кроме первой, дополнительно введены компаратор и реле, первый вывод обмотки которого подключен к общей шине питания, а второй вывод — к выходу компаратора, первый вход которого .соединен .с базой силового транзистора, а второй вход — с источником опорного. напряжения первой регулирующей цепочки, причем первый контакт нормально разомкнутой группы контактов реле(!+1)-й(1=1,2„,,N-1) регулирующей цепочки соединен с коллектором, а второй контакт этой группы — с эмиттером силового транзистора 1-й регулирующей цепочки.

1746442

Составитель В.Розанов

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Алексеенко

Производственно-издательский комбинат" Патент",г.ужгород,уд. Гагарина,101

Заказ 2399 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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