ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

Предлагаемое устройство относится к области электротехники и может быть использовано в комплексе с другими устройствами для питания приборов ночного видения на основе электронно-оптических преобразователей (ЭОП).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является вторичный источник питания, содержащий переключатель режимов и преобразователь, соединенный с источником питания, блок токозадащих резисторов, блок подключения нагрузки, блок защиты, преобразователь выполнен на основе интегральной микросхемы со встроенной цепью контроля внешнего напряжения и содержит входной конденсатор, входной дроссель, выходные конденсаторы, задающий делитель напряжения, при этом первый выход преобразователя соединен с входом переключателя режимов, первый и второй выходы преобразователя соединены с первым и вторым входами блока подключения нагрузки, выходы переключателя режимов соединены с входами блока токозадающих резисторов, выход блока токозадающих резисторов соединен с входом преобразователя и имеет вывод для подключения нагрузки, преобразователь соединен с источником питания через блок защиты, переключатель режимов совмещает функции включения прибора и выбора яркости подсветки сетки, блок подключения нагрузки имеет выводы для подключения нагрузки (патент РФ на полезную модель №143150 U1 H02M 3/00, H02M 3/22, дата приоритета 25.12.2013 г. ).
Недостатком известного технического решения является отсутствие контроля уровня заряженности и индикации разряда первичного элемента питания. Вследствие этого нельзя узнать, когда уровень заряда первичного элемента питания снизился до критического.
Задачей полезной модели является введение контроля уровня заряженности и индикации разряда первичного элемента питания.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение контроля уровня заряженности и индикации разряда первичного элемента питания без дополнительных индикаторов, с помощью светодиода подсветки прицельной марки в поле зрения.
Данный результат достигается тем, что в блок управления введен переменный резистор, задающий управляющее напряжение для блока подключения нагрузки, блок подключения нагрузки отслеживает уровень управляющего напряжения и осуществляет коммутацию стабилизированного напряжения на регулируемый стабилизированный источник тока, генератор прямоугольных импульсов и ЭОП, в устройство введены генератор прямоугольных импульсов и регулируемый стабилизированный источник тока. Генератор прямоугольных импульсов обеспечивает управление работой регулируемого стабилизированного источника тока в режиме индикации разряда батареи. Регулируемый стабилизированный источник тока обеспечивает стабилизированный ток светодиода подсветки прицельной марки и формирование импульсов тока в режиме индикации разряда батареи. При этом во вторичный источник питания, содержащий блок преобразования напряжения, выполненный на основе интегральной микросхемы со встроенной цепью контроля внешнего напряжения, соединенный с источником питания, блок подключения нагрузки, блок управления и светодиод, в котором первый выход блока преобразования напряжения соединен с входом блока управления и первым входом блока подключения нагрузки, блок подключения нагрузки имеет выход для подключения нагрузки, введены генератор прямоугольных импульсов, регулируемый стабилизированный источник тока, блок управления снабжен переменным резистором, второй выход блока преобразования напряжения соединен с первым входом генератора прямоугольных импульсов, выход блока управления соединен со вторым входом блока подключения нагрузки и первым входом регулируемого стабилизированного источника тока, выход блока подключения нагрузки соединен со вторым входом регулируемого стабилизированного источника тока, вторым входом генератора прямоугольных импульсов, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с третьим входом регулируемого стабилизированного источника тока, светодиод соединен с регулируемым стабилизированным источником тока. Блок преобразования напряжения соединен с источником питания через блок защиты.
При подаче напряжения от первичного элемента питания на вход вторичного источника питания блок преобразователя напряжения выдает стабилизированное выходное напряжение на блок подключения нагрузки и блок управления. Блок управления, содержащий переменный резистор, задает значение напряжения, которое подается на вход блока подключения нагрузки и на вход регулируемого стабилизированного источника тока. Блок подключения нагрузки коммутирует стабилизированное напряжение питания на регулируемый стабилизированный источник тока, генератор прямоугольных импульсов, и полезную нагрузку в виде электронно-оптического преобразователя. Регулируемый стабилизированный источник тока задает и стабилизирует значение тока в цепи светодиода подсветки сетки в соответствии с напряжением, которое задается положением маховичка органа управления. Управляющий сигнал с выхода блока преобразования напряжения подается на вход генератора прямоугольных импульсов и обеспечивает включение последнего при снижении напряжения первичного элемента питания ниже заданного уровня.
В крайнем левом положении маховичка блок подключения нагрузки не подает напряжение на ЭОП, генератор прямоугольных импульсов, регулируемый стабилизированный источник тока. Таким образом, ЭОП и подсветка сетки выключены, режим работы прибора - «Выключено».
При вращении маховичка по часовой стрелке напряжение на выходе органа управления увеличивается, и при достижении заданного порогового значения блок подключения нагрузки подает стабилизированное напряжение на ЭОП, генератор прямоугольных импульсов и регулируемый стабилизированный источник тока. В этом положении маховичка регулируемый стабилизированный источник тока ограничивает ток светодиода значением, при котором яркость свечения светодиода стремится к нулю, что соответствует отключенной подсветке сетки. Таким образом, ЭОП включен, подсветка сетки выключена, режим работы прибора - «ЭОП».
При положениях маховичка, соответствующих дальнейшему вращению по часовой стрелке вплоть до крайнего правого положения, блок подключения нагрузки обеспечивает питание нагрузки и элементов схемы, при этом регулируемый источник тока задает и стабилизирует ток светодиода в соответствии с положением маховичка органа управления. Таким образом, ЭОП включен, а уровень яркости подсветки сетки задается пользователем в диапазоне от нуля до максимального рабочего значения, режим работы прибора - «ЭОП+Сетка».
При вращении маховичка против часовой стрелки напряжение на выходе органа управления уменьшается, и при достижении заданного порогового значения (отличного от порога включения и обеспечивающего гистерезис включения/выключения) блок подключения нагрузки выключает подачу стабилизированного напряжения на ЭОП и элементы схемы, таким образом ЭОП выключается, подсветка сетки выключается, режим работы прибора - «Выключено».
При снижении напряжения первичного элемента ниже заданного уровня блок преобразования напряжения выдает управляющий сигнал, включающий генератор прямоугольных импульсов. Последний, при наличии напряжения питания (то есть в режимах «ЭОП» и «ЭОП+Сетка») и управляющего сигнала, подает прямоугольные импульсы на регулируемый источник тока. Внутри источника тока переменная составляющая импульсного сигнала обеспечивает периодическое смещение уровня входного напряжения, заданного органом управления, попеременно на максимальное и на минимальное значение. Длительность смещений определяется времязадающей цепью внутри источника тока. Таким образом, на уровне постоянного тока светодиода появляются периодические пики и провалы, что наблюдается как кратковременные вспышки (повышения яркости до максимального значения относительно уровня, заданного органом управления) и затухания (кратковременные снижения яркости до нуля относительно уровня, заданного органом управления) светодиода подсветки сетки. Таким образом, индикация разряда первичного элемента питания обеспечивается без дополнительных индикаторов - используется светодиод подсветки прицельной марки в поле зрения. Особенностью данного решения является функционирование индикации как при выключенной подсветке сетки, так и при любом уровне яркости подсветки сетки за счет наличия совокупности вспышек и затуханий: при выключенной сетке наблюдаются только вспышки, при некотором уровне яркости - и вспышки, и затухания, а при максимальной яркости - только затухания.
На рисунке представлена структурная схема предлагаемого устройства.
Вторичный источник питания содержит блок защиты 1, блок преобразования напряжения 2, блок управления 3, блок подключения нагрузки 4, генератор прямоугольных импульсов 5, регулируемый стабилизированный источник тока 6, светодиод.
Блок защиты 1 обеспечивает защиту схемы от неправильной полярности при установке первичного элемента питания. Блок преобразования напряжения 2 с высоким коэффициентом полезного действия формирует постоянное стабилизированное напряжение из входного постоянного нестабилизированного напряжения питания первичного элемента и обеспечивает контроль напряжения первичного элемента питания и управление включением генератора прямоугольных импульсов 5. Блок управления 3 обеспечивает задание режима работы прибора: «выключено»; «включен ЭОП»; «включен ЭОП и подсветка прицельной марки», и регулировку яркости подсветки прицельной марки. Блок подключения нагрузки 4 обеспечивает управление подачей стабилизированного напряжения питания на ЭОП, генератор прямоугольных импульсов 5 и регулируемый стабилизированный источник тока 6. Генератор прямоугольных импульсов 5 обеспечивает управление работой регулируемого стабилизированного источника тока 6 в режиме индикации разряда батареи. Регулируемый стабилизированный источник тока 6 обеспечивает стабилизированный ток светодиода подсветки прицельной марки и формирование импульсов тока в режиме индикации разряда батареи.
Вторичный источник питания работает следующим образом. Напряжение питания от первичного элемента подается на блок защиты 1, который обеспечивает защиту блока преобразования напряжения от переполюсовки. С выхода блока защиты 1 напряжение питания подается на вход блока преобразования напряжения 2. Блок преобразования напряжения 2 выдает стабилизированное напряжение питания на вход блока управления 3 и блока подключения нагрузки 4. Блок управления 3 выдает управляющее напряжение, соответствующее текущему положению маховичка, на вход блока подключения нагрузки 4 и регулируемого стабилизированного источника тока 6, обеспечивая управление включением прибора и установку яркости светодиода подсветки сетки. Блок подключения нагрузки 4 отслеживает уровень управляющего напряжения и при достижении первого порогового значения напряжения подает стабилизированное напряжение питания на генератор прямоугольных импульсов 5, регулируемый стабилизированный источник тока 6 и ЭОП, а при снижении значения управляющего напряжения ниже второго порогового значения выключает указанные блоки. Регулируемый стабилизированный источник тока 6 задает ток светодиода подсветки прицельной марки, пропорциональный значению входного управляющего напряжения. При снижении напряжения первичного элемента питания ниже заданного порога блок преобразования напряжения 2 выдает управляющий сигнал для включения генератора прямоугольных импульсов 5, который подает периодические прямоугольные импульсы на вход регулируемого стабилизированного источника тока 6. Последний формирует импульсы тока светодиода, обеспечивая кратковременные периодические вспышки и затухания подсветки прицельной марки на фоне заданного уровня яркости.
Таким образом, в устройство введены функция контроля уровня заряженности и индикация разряда первичного элемента питания.
Индикация разряда первичного элемента питания обеспечивается без дополнительных индикаторов - используется светодиод подсветки прицельной марки в поле зрения. Особенностью данного решения является функционирование индикации как при выключенной подсветке сетки, так и при любом уровне яркости подсветки сетки за счет наличия совокупности вспышек и затуханий: при выключенной сетке наблюдаются только вспышки, при некотором уровне яркости - и вспышки, и затухания, а при максимальной яркости - только затухания.