Устройство контроля гальванически связанных химических источников тока по уставкам выходных напряжений

 

°, ..

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

С оциалистических

Республик

< >729700 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено.191277 (21) 2555349/24-,07 с присоединенИем заявки ¹â€” (23) Приоритет (5!)М. Кл.2

Н 01 М 10/48

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 250480. Бюллетень №! 15 (53) УДК621, 355, 1 (088.8) Дата опубликования описания 28048(( (12) Авторы изобретения

Л.М. Смирнов, Я.А. Котляр и О. T. Прохожаев (11 ) 3a яв и тел ь (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ m ГАЛЬВАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫХ

ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА ПО и УСТАВКАМ

ВЫХОДНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к автоматическому поэлементному контролю источников тока в процессе их испытаний и эксплуатации в системах энерго- 5 питания автономных объектов. Устройство автоматического поэлементного контроля источников тока в условиях автономного функционирования системы энергопитания исключает в ероятность работы отдельных частей системы в критических режимах, прогнозирует возможные выходы иэ строя этих частей, обеспечивая тем самым высокую степень надежности работы системы в целом.

Известно устройство для контроля напряжения аккумуляторов, содержащее схемы сравнения по количеству контролируемых аккумуляторов, источник напряжения уставки, выполненный в виде генератора переменного напряжения (1).2"

Наиболее близким по -.åõíè÷åñêîé сущности к изобретению является устройство контроля m гальванически связанных химических источников тока по и уставкам выходных напряжений (2).

Известное устройство основано на принципе сравнения контролируемых напряжений отдельных элементов источника тока с калиброванным по амплитуде импульсом опроса и содержит и" источник ов импульс ов опроса с к алиб ров анной амплитудой, элемент временной задержки, усилитель импульсов, усилитель — накопитель со стробируемым входом, обеспечивающий преобразование последовательности импульсов в уровень постоянного напряжения, выходное пороговое исполнительное устройство и схемы сравнения, выполненные на базе кремниевого;транзистора и конденсатора, шунтирующей контро,лируемый источник °

Каждая иэ схем сравнения известного устройства подключена к контролируемому источнику так, что его напряжение смещает переход база-змиттер транзистора в обратном направлении.

Импульсы опроса, поступающие в схему сравнения, направлены встречно по отношению к контролируемому напряжению

В результате этого транзистор схемы сравнения остается в закрытом состоянии до тех пор, пока величина контролируемого напряжечия больше амплитуды опросных импульсов. При этом сигнал на выходе схемы сравнения отсутствует. При снижении контролируемого напряжения до определен729700 ной величины (уставки), определяемой амплитудой опросных импульсов, в моменты действия последних транзистор открывается и на выходе схемы сравнения появляется сигнал °

Величина и пороговые свойства этого сигнала, определяемые крутизной характеристики вход-выход схемы сравнения известного устройства,,зависят от величины напряжения питания транзистора схемы сравнения в момент, когда он открыв аетс я.

Таким образом напряжение между эмиттером и коллекторной цепью транзистора схемы сравнения в известном устройстве в моменты, когда он открывается, равно напряжению отсечки

Ug,, величина которого для кремниевых транзисторов лежит в пределах 0,60,8 В. Однако известному устройству присуща срав нительно небольшая крутизна характеристики вход-выход 20 схемы сравнения, определяющая низкую точность контроля напряжения источника постоянного тока.

Точность контроля известного устройства ограничена также разбросом значений напряжения питания от одного транзистора к другому. Недостатком известного устройства является также то, что сравнение напряжения источника тока происходит также с эталонным импульсом напряжения, амплитуду которого поддержать на одном и том же определенном уровне сравнительно сложная задача.

Для повышения точности контроля на-З5 пряжения источников постоянного тока в схему введены два коммутатора сигналов и распределитель, управляющий этими коммутаторами, при этом входы одного коммутатора подсоединены к выходам источников опорных напряжений, а его выход — к одному из входов сравнения, входы другого коммутатора присоединены к контролируемым источникам тока, а его выход — к другому входу схемы сравнения. 45

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства контроля.

Устройство содержит коммутатор 1 аналоговых сигналов, подключающий источники тока к схеме сравнения; рас- gg пределитель 2 импульсов, управляющий работой коммутаторов; источники 3 опорных напряжений; коммутатор 4 аналоговых сигналов, подключающий источники опорного напряжения к схеме сравнения; схему 5 сравнения; усилитель 6 импульсов; схему 7 совпадения; импульсный усилитель-накопитель 8; выходное порогойое исполнительное устройство 9.

Предлагаемое устройство работает 60 следующим образом.

Коммутатор 4, управляемый распределителем 2, подключает к одному входу схемы 5 сравнения один иэ источников 3 опорного напряжения. Одновременно с этим коммутатор 1, управляемый распределителем 2, поочередно подключает каждый из контролируемых источников тока к другому входу схемы сравнения. После того, как коммутатор 1 произведет поочередное подключение к схеме сравнения всех m контролируемых источников, коммутатор 4 подключает к схеме сравнения другой источник опорного напряжения и вновь возобновляется поочередное подключение коммутатором 1 к схеме сравнения контролируемых источников тока, Описанный цикл работы устройства продолжается до тех пор, пока все m контролируемых источников тока не будут проверены по и установкам выходных напряжений.

В результате применения двух коммутаторов в предлагаемом устройстве в качестве схемы сравнения можно использовать дифференциальные усилители в интегральном исполнении, которые имеют высокий коэффициент усиления, малую зону нечувствительности и низкие величины температурного и временного дрейфов, существенно влияющих на точность контроля °

В результате того, что в устройстве контроль всех источников тока ведется одной и той же схемой сравнения, устраняется погрешность, связанная с разбросом параметров транэисторов схем сравнения в известном устройстве, а также значительно улучшается крутизна характеристики входвыход схемы сравнения из-за применения дифференциального усилителя в интегральном исполнении, который, как было сказано выше, имеет лучше эксплуатационные характеристики. Применение коммутаторов для подключения аналоговых напряжений к схеме сравнения тоже позволит снизить общую погрешность контроля, так как в предлагаемом устройстве присходит сравнение стабильного опорного напряжения с напряжением на источнике тока вместо сравнения импульсного напряжения с напряжением источника тока. Выпол-, нение источника постоянного опорного напряжения гораздо проще, чем выполнение источника импульсного опорного напряжения, что выгодно отличает предлагаемое устройство от известного.

Дальнейшая работа предлагаемого устройства по обработке импульсного сигнала схеми сравнения полностью аналогична работе известного устройства.

Результаты лабораторных и эксплуатационных испытаний опытных образцов устройств контроля, выполненных по изобретению, показали, что точность контроля уставок напряжения пс

729700

Формула изобретения сравнению с известным устройством увеличивается в 10-15 раз.

Устройство контроля m гальванически связанных химических источников ! тока по и уставкам выходных напряжений, содержащее и источников опорных напряжений, схему сравнения, усилитель импульсов, усилитель накопитель со стробируемым входом и

;выходной пороговый исполнительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в схему введены два коммутатора сигналов и распределитель, управляющий этими коммутаторами, при этом входы одного коммутатора подсоединены к выходам источников опорных напряжений, а его выход — к одному из входов схемы сравнения, входы другого коммутатора присоединены к контролируемым источникам тока, à его. выход — к другому входу схемы сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 458909, кл. Н 01 М 10/48, 1973.

2 . Авторское свидетельство СССР

9 368680, кл. Н 01 М 10/48, 1971.

ЦНИИПИ Заказ 1295/47

Тираж 844 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4