Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ЗАРЯДКИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ НОСИМОГО БЛОКА ПОРТАТИВНОЙ РАДИОАППАРАТУРЫ
УСТРОЙСТВО ЗАРЯДКИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ НОСИМОГО БЛОКА ПОРТАТИВНОЙ РАДИОАППАРАТУРЫ

УСТРОЙСТВО ЗАРЯДКИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ НОСИМОГО БЛОКА ПОРТАТИВНОЙ РАДИОАППАРАТУРЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: обеспечивает бесконтактное подключение источника питания носимого блока к источнику питания стационарного при зарядке. Сущность изобретения: устройство зарядки содержит стационарный блок 1 и носимый блок 2. Стационарный блок 1 включает в себя преобразователь 3 напряжения, обмотка 4 которого и обмотки связи 5 снабжены сердечником 6. Вход преобразователя 3 напряжения через герконовый переключатель 7 подключен к источнику питания 8. Носимый блок 2 содержит ограничитель-стабилизатор 9, к входу которого подключена обмотка 10, снабженная сердечником 11. Выход ограничителя-стабилизатора 9 через светодиод 12 соединен с аккумулятором 13. Параллельно аккумулятору 13 включена нагрузка 14. Носимый блок 2 содержит также постоянный магнит 15. Корпуса блоков 1 и 2 в области замыкания магнитных потоков сердечников 6 и 11 при зарядке аккумулятора 13 выполнены из неэлектропроводного немагнитного материала. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2006182
Класс(ы) патента: H04B7/26
Номер заявки: 5003187/07
Дата подачи заявки: 09.07.1991
Дата публикации: 15.01.1994
Заявитель(и): Учебно-научный центр "Радиотехника" при Нижегородском политехническом институте
Автор(ы): Горячев А.В.; Крылов В.В.
Патентообладатель(и): Горячев Алексей Владимирович; Крылов Владимир Владимирович
Описание изобретения: Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона и может быть использовано для зарядки источников питания (аккумуляторов, батарей) носимых блоков любой портативной аппаратуры.
Известно устройство зарядки источника питания носимого блока портативной радиоаппаратуры, в котором устройство подключения источника питания носимого блока радиоаппаратуры к источнику питания стационарного блока выполнено контактным [1] .
Базовым объектом по предложенному техническому решению является устройство для зарядки источника питания носимого блока портативной аппаратуры, в котором носимым блоком является носимый аппарат радиотелефона.
Это же устройство выбрано прототипом заявленного по числу сходных существенных признаков. Устройство содержит стационарный блок, носимый аппарат и устройство подключения источника питания носимого блока радиоаппаратуры к источнику питания стационарного блока, выполненное в виде электрического разъема.
Недостатком этого устройства, как и других известных устройств зарядки с контактным соединением источников питания носимого и стационарного блоков, являются потери в контактах, ненадежность электрического соединения источников питания, недолговечность устройства, сложность подключения, связанная с необходимостью точного позиционирования разъема.
Целью изобретения является уменьшение потерь энергии, повышение надежности и долговечности устройства, а также упрощение процесса подключения источника питания.
Цель достигается тем, что в устройстве зарядки источника питания носимого блока портативной радиоаппаратуры, содержащем стационарный и носимый блоки, каждый из которых включает в себя источник питания и помещен в соответствующий корпус, а также устройство подключения источника питания носимого блока к источнику питания стационарного, устройство подключения выполнено в виде трансформатора с разъемным сердечником, половина которого с обмоткой, подключенной к источнику питания стационарного блока, размещена в корпусе стационарного блока, а другая половина с обмоткой, соединенной с источником питания носимого блока, расположена в корпусе последнего, при этом стенки корпусов стационарного и носимого блоков в области замыкания магнитной цепи сердечника трансформатора выполнены из неэлектропроводного немагнитного материала.
Преимуществом заявленного устройство является бесконтактное соединение источников питания носимого и стационарного аппаратов при зарядке. Следствием этого является уменьшение электрических потерь, повышение надежности и долговечности устройства, а также упрощение подключения источников питания.
На чертеже приведена структурная схема устройства зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона.
Устройства зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона содержит стационарный блок 1 и носимый аппарат 2 радиотелефона. Стационарный блок 1 включает в себя преобразователь 3 напряжения, обмотки 4 которого и обмотки связи 5 снабжены сердечником 6. Вход преобразователя 3 напряжения через герконовый переключатель 7 подключен к источнику питания 8.
Носимый аппарат 2 радиотелефона содержит ограничитель-стабилизатор 9, к входу которого подключена обмотка 10, снабжена сердечником 11. Выход ограничителя-стабилизатора 9 через светодиод 12 соединен с аккумулятором 13. Параллельно аккумулятору 13 включена нагрузка 14. Носимый аппарат 2 содержит также постоянный магнит 15.
Корпуса стационарного блока 1 и носимого аппарата 2 радиотелефона в области замыкания магнитных потоков сердечников 6 и 11 при зарядке аккумулятора 13 выполнены из неэлектропроводного немагнитного материала, например из ударопрочного полистирола. Толщина D стенки каждого корпуса в указанной области выбирается 0,2-0,3 мм.
Преобразователь 3 напряжения предназначен для преобразования частоты питающего напряжения и выполнен, например, в виде двухтактного транзисторного преобразователя.
Сердечники 6 и 11 выполнены идентичными из ферромагнитного материала, например Ш-образными с шириной S магнитного окна. Соответствующие выступы Ш-образных сердечников 6 и 11 при зарядке аккумулятора 13 соосны и ориентированы навстречу друг другу. Значения зазора L между торцами выступов Ш-образных сердечников 6 и 11 выбирают в интервале 2D ≅L≅ 0,1-0,3D. Минимальное значение зазора L между торцами выступов Ш-образных сердечников 6 и 11 определяется суммой толщин D стенок корпусов стационарного блока 1 и носимого блока 2 радиотелефона. Максимально допустимое значение зазора L определяется из условия резкого возрастания потерь на рассеяние.
Источник питания 8 может представлять собой бортовую или промышленную электрическую сеть, а также может быть выполнен в виде мощной батареи или аккумулятора.
Ограничитель-стабилизатор 9 предназначен для ограничения напряжения зарядки аккумулятора 13 и характеризуется значением UМ1порогового напряжения.
Светодиод 12 предназначен для выпрямления, отсекания и индикации тока при зарядке аккумулятора 13. Светодиод 12 характеризуется максимальным значением UМ2 напряжения. В качестве светодиода 12 может быть использован светодиод АЛ307.
В качестве аккумулятора 13 может быть использован аккумулятор 7D01. Аккумулятор 13 характеризуется максимальным значением UМ3напряжения зарядки. Максимальное значение UМ3 напряжения зарядки аккумулятора 13, максимальное значение U М2 напряжения светодиода 12 и значение UМ1 порогового напряжения ограничителя-стабилизатора 9 связаны соотношением:
UUM2+UM3 .
Нагрузка 14 является эквивалентной нагрузкой электрической схемы носимого блока 2 радиотелефона.
Постоянный магнит 15 предназначен для замыкания герконового переключателя 7 при зарядке аккумулятора 13.
Устройство зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона работает следующим образом. Для запуска устройства корпус носимого аппарата 2 устанавливается на корпус стационарного блока 1 так, чтобы замкнулись магнитные потоки сердечников 6 и 11, образуя сердечник электрического трансформатора, первичной обмотки которого является обмотка 4 преобразователя 3 напряжения, а вторичной обмоткой - обмотка 10, подключенная к входу ограничителя-стабилизатора 9 напряжения. При этом зазор L между торцами Ш-образный ферритовых сердечников 6 и 11 определяется из соотношения 2D ≅L≅ 0,1-0,3S. Одновременно при установке корпуса носимого аппарата 2 на корпус стационарного блока 1 поле постоянного магнита 15 замыкает герконовый переключатель 7, и напряжение от источника питания 8 передается к преобразователю 3 напряжения. Преобразователь 3 напряжения осуществляет преобразование питающего напряжения к более высокой частоте. Режим самовозбуждения преобразователя 3 обеспечивается с помощью обмоток 5 обратной связи на сердечнике 6. Напряжение с выхода преобразователя 3 передается с помощью трансформатора, образованного сердечниками 6 и 11 и обмотками 4 и 10, на вход ограничителя-стабилизатора 9. Ограничитель-стабилизатор 9 осуществляет ограничение напряжения зарядки аккумулятора 13 до порогового уровня UM1 и стабилизацию последнего. Ток зарядки с выхода ограничителя-стабилизатора 9 через светодиод 12 поступает в аккумулятор 13. При этом напряжение на светодиоде 12 характеризуется величиной UM2. По мере зарядки аккумулятора 13 напряжение на нем повышается. При этом уменьшается напряжение на светодиоде 12. Когда напряжение на аноде светодиода 12 становится близким к катодному, светодиод 12 запирается и свечение его прекращается, индицируя полную зарядку аккумулятора 13. При этом максимальное значение UM3 напряжения на аккумуляторе 13, максимальное значение UM3 на светодиоде 12 и значение UM1 порогового напряжения ограничителя-стабилизатора 9 связаны соотношением UUM2+UM3. При полной зарядке аккумулятора 13 ток через ограничитель-стабилизатор 9 прекращается, а следовательно, прекращается ток и через трансфоpматор, образованный сердечником 6 и 11 и обмотками 4 и 10.
При разъединении корпусов стационарного блока 1 и носимого блока 2 радиотелефона происходит размыкание магнитных потоков сердечников 6 и 11. При этом в стационарном блоке 1 герконовый переключатель 7, освобожденный от действия поля постоянного магнита 15, отключает преобразователь 3 напряжения от источника питания 8, а в носимом аппарате 2 начинается разрядка аккумулятора 13 на нагрузку 14.
Запуск устройства зарядки источника питания носимого аппарата радиотелефона может осуществляться и без герконового переключателя 7 и постоянного магнита 15. В этом случае преобразователь 3 напряжения постоянно подключен к источнику питания 8 и в нерабочем режиме находится в заторможенном состоянии. При сближении сердечников 6 и 11 до образования единого магнитного потока (единой магнитной цепи) происходит самовозбуждение преобразователя 3 напряжения, и он из заторможенного состояния переходит в рабочий режим. При этом в обмотке 10 образовавшегося при сближении сердечников 6 и 11 трансформатора наводится напряжение из обмотки 4. (56) 1. Патент Великобритании N 2154395, кл. H 04 B 7/26, 1985.
2. Патент Великобритании N 2159372, кл. H 04 B 7/26, 1985.
Формула изобретения: УСТРОЙСТВО ЗАРЯДКИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ НОСИМОГО БЛОКА ПОРТАТИВНОЙ РАДИОАППАРАТУРЫ, содержащее стационарный и носимый блоки, каждый из которых включает в себя источник питания и помещен в соответствующий корпус, а также блок подключения источника питания носимого блока к источнику питания стационарного блока, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь, повышения надежности и долговечности, упрощения процесса подключения источников питания, блок подключения выполнен в виде трансформатора с разъемным сердечником, половина которого с обмоткой, подключенной к источнику питания стационарного блока, размещена в корпусе стационарного блока, а другая половина с обмоткой, соединенной с источником питания носимого блока, расположена в корпусе последнего, при этом стенки корпусов стационарного и носимого блоков в области замыкания магнитной цепи сердечника трансформатора выполнены из неэлектропроводного немагнитного материала.