Устройство для защиты искробезопасной аккумуляторной батареи от глубокого разряда

 

Изобретение предназначено для защиты искробезопасной аккумуляторной батареи от глубокого разряда и может быть использовано во взрывоопасных средах. Цель изобретения - повышение надежности срабатывания и помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены дифференциальный усилитель напряжения (ДУН) с тремя резистивными делителями 3-5 напряжения, делитель напряжения, выполненный в виде двух резисторов 17 смещения., и стабн.мизатор напряжения. Прп за.мкнуто.м ключе 24 ток, текущий через нагрузку 25, вызывает падение напряжения на резисторах 2. Это напряжение усиливается на ДУН и поступает на вход сумматора, на другой вход которого подается выходное напряжение аккумуляторной батареи. Равенство суммар1 ого напряжения опорному уровню напряжения вызывает срабатывание ключа 24 и отключение нагрузки 25. Введение ДУН увеличивает значение выходного напряжения сумматора , повышая помехоустойчивость порогового элемента и надежность его срабатывания . Изобретение является усоверп1енствованием основного авт. св. № 1094102. 1 ю. (Л ю оо СП) ел 00 NJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„:,1236573

А2 (51) 4 Н 02 Н 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMi4TET СССР

/:

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ л

/ Е.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИСКРОБЕЗОПАСНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ ОТ ГЛУБОКОГО РАЗРЯДА (57) Изобретение предназначено для за щиты искробезопасной аккумуляторной батареи от глубокого разряда и может быть использовано во взрывоопасных средах. Цель изобретения — повышение надежности срабаты(61) 1094102 (21) 3801666/24-07 (22) 17.10.84 (46) 07.06.86. Бюл. № 21 (71) Украинский филиал Всесоюзного ордена

Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) В. И. Белых, П. В. Лаппо и А. А. Фридман (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1094102, кл. Н 02 Н 7/18, 1984. вания и помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены дифференциальный усилитель напряжения (ДУН) с тремя резистивными делителями 3 — 5 напряжения, делитель напряжения, выполненный в виде двух резисторов 17 смещения, и стабилизатор напряжения. При замкнутом ключе 24 ток. текущий через нагрузку 25, вызываст падение напряжения на резисторах 2. 31о напряжение усиливается на ДУН и поступает на вход сумматора, на другой вход которого подается выходное напряжение аккумуляторной батареи. Равенство суммарного напряжения опорному уровню напряжения вызывает срабатывание ключа 24 !f отключение нагрузки 25. Введение ДУН увеличивает значение выходного напряжения сумматора, повышая помехоустойчивость порогового элемента и надежность его срабатывания. Изобретение является усовершенствованием основного авт. св. ¹ 1094102. 1 ил.

1236573

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во взрывоопасных средах предприятий горной, нефтехимической и газовой промышленности, в частности для создания автономных искробезопасных систем питания, устройств автоматики, геофизических приборов, используемых в условиях горных выработок, опасных по газу или пыли.

Цель изобретения — повышение надежности срабатывания и помехоустойчивости устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит искробезопасную аккумуляторную батарею 1, состоящую из нескольких аккумуляторов с ограничительными резисторами 2, первого, второго и третьего резистивных делителей 3 — 5 напряжения соответственно. Делитель 3 подключен к ограничительному резистору 2 и минусовой клемме батареи, делитель 4 подключен к выходным клеммам батареи, а делитель 5 к выходу стабилизатора 6. Средние точки делителей 3 — 5 подключены к входам дифференциального усилителя, выполненного на резисторах 7 — -10 и операционном усилителе 11. Выходом усилитель подключен к входу сумматора, выполненного на резисторах

12 — 15 и операционном усилителе 16. На этот же вход сумматора через резистор 14 подается напряжение смещения с резисторов

17 смещения, подключенных к выходу стабилизатора б напряжения. Выходом сумматор подключен к пороговому устройству, собранному на резисторах 18 — 21, операIlHoHHoM усилителе 22 и стабилитроне 23.

Выход порогового устройства соединен с входом ключа 24, включенного последовательно с нагрузкой 25.

Устройство работает следующим образом.

При замкнутом ключе 24 ток, протекающий через нагрузку 25, вызывает падение напряжения на резисторах 2. Это напряжение через делители 3 и 4 подается на вход дифференциального усилителя напряжения, реализованного на резисторах 7 — 10 и операционном усилителе 11. Усиленное напряжение с выхода дифференциального усилителя подается на вход сумматора, выполненного на элементах 12- 16. На другой вход сумматора подается выходное напряжение аккумуляторной батареи. Алгебраическая сумма усиленного напряжения и выходного напряжения батареи с выхода сумматора подается на вход порогового элемента, собранного на резисторах 18 — 21, операционном усилителе 22 и стабилитроне 23, где сравнивается с опорным напряжением, создаваемым стабилитроном 23. При равенстве суммарного напряжения с опорным изменяется уровень выходного напряжения операционного усилителя 22, что вызывает срабатывание ключа 24 и отключение нагрузки 25. (3) (4) Из выражения (4) видно, что чем больше коэффициент усиления, тем больше напряжение на выходе сумматора. Таким образом, изобретение позволяет за счет введения дополнительного усилителя увеличить значение выходного напряжения сумматора, а следовательно, повысить помехоустойчивость порогового элемента и надежность его срабатывания, увеличив опорное напряжение до значения, значительно превышающего уровень помех.

Формула изобретения

УстpoIIIcTBo для защиты искробезопасной аккумуляторной батареи от глубокого разряда по авт. св. № 1094102, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания помехоустойчивости

55 устройства, в него дополнительно введены дифференциальный усилитель напряжения с тремя резистивными делителями напряжения, каждый из которых выполнен из двух

При этом ввиду наличия дифференциального усилителя напряжение на выходе сумматора определяется при равенстве резис. торов делителей 3 и 4 по следующей формуле: ь„...= - .1е,—.к, .+ .R,K - =Щ, R 2 R! 5 где R2, (1)

RI2, RI5 — величина сопротивлений резисторов 2, 12 и 15;

EII — суммарная ЭДС аккумуляторов; и — количество аккумуляторов, а соответственно и ограничительных резисторов в батарее;

Ь вЂ” ток в нагрузке;

15 К1 — коэффициент усиления дифференциального усилителя.

Аналогично, как и в известном устройстве, для того, чтобы U- оставалось постоянным при изменяющемся токе нагрузки, должно выполняться условие:

26 (— lJR g„PJ„R К- »+R ) =сопв1.

2 R(5

Откуда .1 (К - 1 15+ 1 12 — и) =сопз1. (2) s 2 1Выражение (2) при изменяющемся токе нагрузки справедливо лишь при выполнении условия

ЕЧ Я15 + Н12 г=0 7

11 15

О„уд, (2п — Кт)

Ку

С учетом выражения (3) равенство (1) принимает вид

1236573

Составитель К. Шил а н

Текред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Бобкова

Заказ 3015/56 последовательно соединенных резисторов, делитель напряжения, выполненный в виде двух резисторов смещения, и стабилизатор напряжения, подключенный входом к выходным клеммам аккумуляторной батареи, а выходом — к выводам питания дифференциального усилителя напряжения, сумматора и порогового элемента, к резисторам смещения и к третьему резистивному делителю напряжения, при этом инвертирующий вход дифференциального усилителя напряжения подключен к средней точке первого резистивного делителя напряжения, подсоединенного первым выводом к точке соединения ограничительного резистора и плюсовой клеммы батареи, а вторым — к минусовой клемме батареи, неинвертирующий вход дифференциального усилителя подключен к средним точкам второго и третьего резистивных делителей напряжения, второй резистивный делитель напряжения подключен к выходным клеммам аккумуляторной батареи, а выход дифференциального уси10 лителя напряжения и средняя точка резисторов смещения подключены к неинвертирующему входу сумматора.