Искробезопасный источник питания

 

Изобретение относится к искро безопасным источникам питания в электротехнике и предназначено для использования в системах автоматики, телемеханики , связи, эксплуатируемьпс во взрьтоопасных средах на предприятиях горной, химической, нефтяной и др. промышленности. Цель изобретения -повышение надежности искробезопасного источника питания. Устройство содержит основной и дополнительный источники питания. Узел защиты по току выполнен на тиристорном оптроне 5, тиристоре 6, резисторах 7 и 8. Узел иск- Udon СО ю to 00 Ugt,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3728152/24-07 (22) 21.04.84 (46) 30.04.86. Бюл. Ф 16 (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" (72) Б. М. Кириченко, А. В. Губкин и А. П. Ефремов (53) 621.311.69(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 319923, кл. Е 21 F 9/00, 1965.

Авторское свидетельство СССР

Ф 936721, кл. G 05 F 1/58, 1980, (д1) 4 Е 21 F 9/00 G 05 F 1/58 (54) ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к искробезопасным источникам питания в электротехнике и предназначено для использования в системах автоматики, телемеханики, связи, эксплуатируемых во взрывоопасных средах на предприятиях горной, химической, нефтяной и др. промышленности.. Цель изобретения - повышение надежности искробезопасного источника питания. Устройство содержит основной и дополнительный источники питания. Узел защиты по току выполнен на тиристорном оптроне 5, тиристоре 6 резисторах 7 и 8. Узел иск- а

t ф рах 6

p f > шиты I„ ь1полнен 11а т(1анэисто диодах 10 и 1l! резистэре сел= Д -= транзисторах 3 р О "-» а и и 4, ДРО<

Учел

HGC C TаНОВЛ4 НЧ» Hl»IfIOnHB 3 Н Л 1" 11Гъ1зР 3 6 кондл cp+ 1 7 и

Р 1 8 По«1 ърюл".:»-"-»Н1»и то ((а рези." нагру=-Ктт Г», ВЕДИЧИНЫ ТОКа -чстаВКИ ТРЯНЗИ1( тогм -, И . .; O TI(ЛЮЧат HC TO -1НИКИ ПОД воздействием Отпирающегося гиристора

Олтопа3ы . После эапирания тиристо-. ра onтопары 5 напряжение на нагрузке вводится плавно за,счет Д 12. Время

Отключенного состояния источника питания определяется временем заряда

Д 12 через Р 14 и зарядом конденсатора 13 через резистор 15. Использование в качестве искрозащитных элементов транзисторов позволило уменьшить величину индуктивности Д 12 и уменьшить перерывы в питании нагрузки. 1 ил.

111скробезопасный источник питания относится :=: злектвОтехннке и предна эначе»н для испольэов"ния в системах авто 1а ики „елемехяники связи р п1_#_а1ируемых во B p«IHoon "- --ых (-р на. Пр едпрБятиях ГОвн ОЙ, химиче ск Ои нейтяной и "ну1 их Отраслях:1ромышленточника питания Ф

На ч pTB7ге представлена приеципи

»альная электрическая схема искробезопасного источника питания.

1АС--ОЧНИК Питання СодЕржнт ОСНОВгoA и дополнительн1й 2 выпря1.ите— ли ня выход к отОр1»л(в1(лючены вы хо ц Ои т 1з Сн»ЗЕ»с то О 3 и у 1 1р ав»1яемыи тоанзистОО i ., YHpHc. Тог»ную оптопару свя:=-:янн ю с транзистОрОм 6 резис тОры . ..-1 Ь., транзистОр 9, б;1за кОтОpoÃО Оединена с базОй TpGII IècTÎpß

6 диоды 10, 11, подключенные к выводам дросселя 12, Один из выводов котopого через конденсатор :3 соединен с коллекторами транзисторов

» О

О и 9, базы которых соединены через резистор 14., резистор 15, транзистор

16, 1(онденсатор 17 и резистор 18.

Узел зашиты по току выполнен на тиристорной Оптопаре 5, транэиcòoðå

6., резисторах 7 и 8. Учел искроэащить1 выпо1п-1ен на 1г»ан:1истораз: диодах 10 и !i, резисторе,14, дросселе 12 и транзисторах 3 и 4. Узел восстановления выполнен на транзисторе

16, конденсаторе 17 и резисторе 18, Транзисторы 6 и 9 кО.Н1екторами соединены с базой управляемого транзHcòора 4 и через кoilf(o;Ic;Iòoð 13 с

».

11елью ичэбретения являет "я гзовыше f ние надежности искробезопаснагс исиндуктивным датчиком 12, который включен между эмиттерами транзисторов 6 и 9, а база одного из транзисторов 6 (9) соединена с тиристором

Оп "onары 5, диод которой подключен параллельно резистивному датчику 7 тока.

Устройство работает следующим обречем„

При увеличении тока нагрузки до величины тока уставки напряжение на резисторе 7 включает тиристор оптопары 5, который открывает транзистор

6 и закрывает транзисторы 4 и 3. При

"-,To!(кондепсатс р 17 заряжается до напряжения отпирания транзистора 16 через резистор 18, тиристор оптопары и переход база-эмиттер транзистора

6„ После отпирания транзистора 16 конденсатор 17 запирает тиристор оптопары через диод 10. После запираIIHsI тнристора оптопары 5 запирается транзистор 6 и заряжается конденсатор 13 через резистор 15 и выходное напряжение на выходе нарастает по экспоненте и таким образом плавно вводится нагрузка источника.

В рабочем диапазоне токовых нагрузок при коммутации нагрузки на дросcеле l2 наводится ЭДС, которая открывает транзисторы 6, 9 и через диод

19 шуптирует выходные цепи источника и через диод 20 закрывает транзисторы и 3 и Отключает источник от нагрузки.

При подключении нагрузки на дросселе 12 наводится ЭДС с положительно"",;п;олярностью на аноде диода 11, поэтому включается транзистор 6 по цепи; диод 11, резистор 14. При отключении нагрузки полярность ЭДС на дросселе 12 изменяется на противоположную и включается транзистор

9 по цепи . диод 10, транзистор

14 о Время отключенного состояния источника питания определяется временем разряда дросселя 12 череэ резистор 14 и временем заряда конденсатора 13 через резистор 15.

Данная схема не критична к токам утечки, так как величину резистора

15 можно выбрать достаточно малой в отличие от величины резистора в устройстве-прототипе, величина которого определяется токами удержания тиристора, которые для некоторых образцов тиристоров равны 1 мА. током нагрузки.

Применение в качестве искрозащитных элементов транзисторов позволяет значительно уменьшить индуктивность дросселя 12 и перерывы в питании нагрузки, что значительно повышает надежность аппаратуры и расширяет функциональные возможности блока питания.

Составитель Т. 1Цеголькова

Техред Л.Олейник Корректор О. 31уговая

Редактор А. Долинич

Заказ 2272/35

Тираж 43б

ВНИИН1 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Кроме того, данная схема имеет высокую термостабильность тока уставки за счет применения тиристорной оптопары, так как входные параметры диода термостабильны в отличие от входных параметров тиристора устройства-прототипа. Это позволяет дополнительно увеличить выходную мощность в нагрузке за счет уменьшения разности между током срабатывания токовой защиты и номинальным

227819 4

Формула изобретения

Искробезопасный источник питания, содержащий основной и дополнительный выпрямители, на выходе последнега включен управляемый транзистор, сглаживаюп,ий фильтр, включенный на выходе силового выпрямителя, к выходу которого подключен узел защиты по току, выполненный в виде реэистивного датчика тока, включенного в общую шину и соединенного с реагирующим органом, узел искрозащиты, включенный параллельно выходным выводам, выполненный в виде индуктивного датчика, включенного в общую шину и соединенного через полупроводниковый ключ с выходным транзистоipoM, другой вывод которого соединен

| с отрицательным выводом основного

20 в ря "т ляг конденсатор и диоды* отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, реагирующий орган узла искрозащиты по току выполнен в виде тиристорной оптопары, диод которой подключен параллельно резистивному датчику, а полупроводниковый ключ узла искрозащиты, включенного параллельно выходным выводам, выполнен в виде двух транзисторов, базы которых соедине30 ны между собой через резистор и через диоды с выводами индуктивного датчика, который включен между эмиттерами транзисторов, коллекторы которых соединены с базой управляемого транзистора, а через диод — с эмиттером выходного транзистора и через конденсатор — с выводом индуктивного датчика, при этом тиристор оптопары соединен с базой одного иэ транзисторов полупроводникового ключа.