Устройство для ограничения разряда аккумуляторной батареи

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности ,в частности, к устройствам для ограничения разряда батарей из герметичных аккумуляторов индивидуальных и аварийных светильников. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Устройство выполнено в виде двухполюсника и обеспечивает режим разряда импульсами тока переменной скважности за счет введения в эмиттерные цепи транзисторов 1, 5 времязадающего конденсатора 6. Устройство также обеспечивает регулирование и стабилизацию светового потока лампы светильника за счет введения в схему транзистора 12 и элементов цепи обратной связи по напряжению батареи, переменного резистора 15, конденсатора 14 и стабилитрона 13. Ограничение разряда обеспечивается за счет плавного снижения тока нагрузки, когда напряжение на аккумуляторной батарее достигает заданного уровня. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gy) g Il 01 М 10/42

8 3:ЖИР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 114.";к0

Е iF)/ill,,, А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4296153/24-07 (22) 13,08.87 (46) 07,07.89. Бюл. У 25 (71) Сибирский металлургический институт им. Серг0 Орджоникидзе (72) Л.В.Козелков, Е.В.Пугачев, В.В.Теньковцев, В.Н.Хохлов и Г.И.Сивчиков (53) 62 1.355.1 (088.8) (56) Заявка Японии Ф 51-22618, кл. Н 01 М 10/44, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Н - 1332418, кл. Н 01 М 10/42, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧРЛИЯ РА3РЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к устройствам для ограничения разряда батарей из герметичных акку, SU 1492400 А1

2 муляторов индивидуальных и аварийных светильников. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства. Устройство выполнено в виде двухполюсника и обеспечивает режим разряда импульсами тока переменной скважности за счет введения в эмиттерные цепи транзисторов 1, 5 времяэадающего конденсатора 6. Устройство также обеспечивает регулирование и стабилизацию светового потока лампы светильника эа счет введения в схему транзистора 12 и элементов цепи обратной связи по напряжению батареи, переменного резистора 15, конденсатора 14 и стабилитрона 13.

Ограничение разряда обеспечивается за счет плавного снижения тока нагрузки, когда напряжение на аккумуляторной батарее достигает заданного уровня. 1 ил .

1492400

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ограничения разряда батарей герметичных аккумуляторов, при питании светильников индивидуального и аварийного освещения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. 10

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит выходной транзистор 1, подключенный коллектором к отрицательному полюсу батареи 2, а 15 эмиттером через выключатель 3 к нагрузке 4, второй транзистор 5, конден сатор 6, включенный между эмиттерами транзисторов 1 и 5, первый резистор

7 и второй резистор 8, связывающие 20 базу транзистора 1 с его эмиттером и с коллектором транзистора 5, третий резистор 9 и четвертый резистор 10, свяэывакщие базу транзистора 5 соответственно с коллектором и эмитте 25 ром транзистора 1, диод 11, вновь введенные третий транзистор 12, ста" билитрон 13, второй конденсатор 14, переменный резистор 15. Эмиттер транзистора 12 подключен к коллектору транзистора 1, коллектор — к эмиттеру транзистора 5, база связана через переменный резистор 15 с эмиттером транзистора 1, через диод 11 с эмиттером транзистора 5, а через последовательно включенные стабилитрон 13 и конденсатор 14 к коллектору транзистора 1.

Устройство работает следующим образом. 40

В момент подключения нагрузки 4 с помощью выключателя 3 транзистор

12 открывается положительным потенциалом, поступающим на базу с батареи 2 через нагрузку 4 и переменный 45 резистор 15, и начинается заряд конденсатора 6. Транзисторы 1 и 5 закрыты в данный период времени, так как к эмиттеру транзистора 5 прикладывается положительный потенциал, соизмеримый с потенциалом его базы.

По мере заряда конденсатора 6 повышается потенциал базы транзистора

5 относительно его эмиттера, а по достижении уровня включения транзистор 5 начинает открываться и подавать сигнал на открывание транзисто ра !. При этом отрицательный потенциал, появившийся на эмиттере транзистора 1 передается на эмиттер транзистора 5 и через диод 11 на базу транзистора 12. Это приводит к закрыванию транзистора 12 и к лавинообразному открыванию транзисторов

5 и 1 до состояния насыщения. Гсли напряжение на батарее 2 достаточно высокое, то отрицательного потенциала, снимаемого с конденсатора 6, достаточно также для пробоя стабилитрона 13 и подэаряда конденсатора 14.

Открытое состояние транзисторов

1 и 5 поддерживается эа счет протекания тока разряда конденсатора 6 через эти транзисторы и резисторы 8, 9, 10, причем ток, протекающий через резистор 9, также способствует открыванию транзисторов 5, так как потенциал на его эмиттере за счет заряженного состояния конденсатора 6 ниже отрицательного потенциала батареи 2.

Когда конденсатор 6 разрядится до уровня, определяемого параметрами схемы, транзисторы 1 и 5 лавинообразно закроются, так как в момент закрывания транзистора 1 на эмиттер транзистора 5 через конденсатор 6 neIредается положительный потенциал, После закрывания транзисторов 1 и 5 транзистор 12 остается закрытым иэ-за отрицательного напряжения смещения, поступающего на его базу с конденсатора !4 через стабилитрон 13. Транзистор 12 начинает открываться после разряда конденсатора 14 и поступления на его базу положительного потенциала. Длительность задержки включения транзистора 12 зависит от величи". ны напряжения батареи 2. Чем больше это напряжение, тем до большего уровня зарядится конденсатор 14 в момент прохождения тока нагрузки, и тем дольше задержка на включение транзистора 12 и заряда конденсатора 6. Снижение напряжения на батарее 2 в процессе разряда приводит к снижению уровня заряда конденсатора 14, а следовательно, к уменьшению задержки на включение транзистора 12. Таким образом с помощью изменения длительности пауз между импульсами осуществляется регулирование среднего значения тока, протекающего через нагрузку 4.

Например, если в качестве нагрузки 4 используется нить накала лампы, светильника, то от устройства требуется поддержание постоянства свето1492400

40 вого пот; ка в процессе разряда батареи 2.. ля этого при разряде батареи импульсами тока необходимо осуществлять стабилизацию мощности на нагруз5 ке, т,е. при снижении напряжения на батарее 2 среднее значение тока нагрузки должно возрастать ° В устройстве это достигается выбором величины емкости конденсатора 14 и типа стабилитрона 13. При этом длительность пауз между импульсами в зависимости от напряжения на батарее 2 изменяется нелинейно.

После снижения напряжения на батарее 2 в процессе разряда до заданного (безопасного для батареи) уров— ня ток в цепи нагрузки 4 также начинает снижаться. В этом случае длительность пауз между импульсами увеличивается не за счет задержки включения транзистора 12, а эа счет задержки включения транзистора 5, что объясняется медленным нарастанием напряжения на батарее в процессе деполяризации электродов в период паузы. При этом сопротивления резисторов 9 и 10 подбираются таким образом, чтобы при снижении напряжения на батарее 2 ниже заданного уровня тран- зистор 5 оставался закрытым, При использовании этого устройства в низковольтных светильниках, у которых напряжение батареи 2 может в 1,5-2 раза превышать номинальное напряжение лампы светильника, обеспечивается нормальная яркость свечеO ния без перегорания нити накала, так как среднее значение тока разряда ниже номинального. Среднее значение тока разряда можно регулировать с помощью переменного рези;тора 15.

Таким образом, стабилизирующие свойства схемы устройства позволяют обеспечить в процессе разряда батареи

2 до заданного значения напряжения практически постоянную яркость свечения лампы светильника. После достижения заданного уровня напряжения среднее значение тока нагрузки мед-::.

50 ленно снижается, го приведет к снижению яркости свечения, Этим обеспе1 чивается экономичный режим работы светильника на конечной стадии раз— ряда батареи, Устройство обеспечивает более экономичный режим разряда за счет стабилизации мощности на нагрузке, а также обеспечивает coIIIac<.ванне напряжения батареи и нагрузки, Изобретение позволяет повысить срок службы лампы снетильника в результате снижения тока накала в начальньп1 период раз— ряда при высоком уровне напряжения на батарее, а также увеличить время разряда батареи за счет стабилизации светового потока и экономичного режима работы снетильника.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для ограничения разряда аккумуляторной батареи, содержащее первый выходной, транзистор, включенный между первыми выводами для подключения батареи и нагрузки по схеме с общим коллектором, второй транзистор, первый и второй резисторы, связывающие базу выходного транзистора соответственно с его эмиттером и с коллектором второго транзистора, третий и четвертьп резисторы, связывающие базу второго транэиетора соотнетственно с KQITIpKTopoM и эмиттером выходного транзистора, перный конденсатор, включенньп1 между эмиттерами выходного и второго транзисторов, диод, при этом вторые выводы для подключения батареи и нагрузки соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных во ожностей, в него дополнительно введеьы переменный резистор, стабилитрон, нторой конденсатор и третий транзистор, база которого связана через обратновключенный диод с его коллектором и эмиттером второго транзистора, через последовательно включенные стабилитрон и второй конденсатор с его эмиттером и коллектором выходного транзистора, а через переменньп1 резистор с эмиттером выходного транзистора.