Искробезопасный автономный источник питания аппаратуры шахтной автоматики

 

Изобретение относится к горной промети , а именно к искробезопасным ключевым пороговым устройствам шахтной автоматики , и м.б. использовано в областях техники, где необходимо применение искробезопасных источников питания. Цель изобретения - повышение искробезопасности и снижение потерь энергии. Источник питания содержит источник 1 постоянного напряжения, блок 2 зарядки, аккумуляторную батарею (АБ)3, резисторы 4, 6, 10, 11, 14, 18, конденсаторы 5, 17, диоды 7, 13, потенциометр 8, стабилитрон 9, коммутирующий транзистор 12, управляющий транзистор 15, светодиод 16, нагрузку 19. При замыкании в цепи нагрузки 19 через диод 13 и потенциометр 8 запирающий потенциал подается на транзистор 15, что приводит к закрытию транзистора 12 и отключению нагрузки 19 от АБ 3. Повторного открывания транзистора 15-не происходит, т.к. конденсатор 5 заряжен. При коротком замыкании ток через транзистор 12 растет, падение напряжения на резисторе 11 и транзисторе 12 остается больше , чем напряжение на стабилитроне 9. Это приводит к ограничению тока. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 F 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624733/03 (22) 03,10,88 (46) 07.04.91. Бюл, N. 13 (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" (72) А,В.Жадан, В,П.Диденко и А.Ю.Городецкий (53) 621.355.1(088.8) (56) Источник электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. /Под ред. С, Д. Додика, Е. И. Гальперина. Советское радио, 1969, с. 338, фиг, Vll

6б, Авторское свидетельство СССР

М 1029275, кл. Н 01 M 10/42, 1985, (54) ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ АВТОНОМНЫЙ

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ АППАРАТУРЫ ШАХТНОЙ ABTOMATI КИ (57) Изобретение относится к горной промсти, а именно к искробезопасным ключевым пороговым устройствам шахтной автомати. Ж 1640450 А1 ки, и м.б. использовано в областях техники, где необходимо применение искробеэопасных источников питания. Цель иэобретения— повышение искробезопасности и снижение потерь энергии. Источник питания содержит источник 1 постоянного напряжения, блок 2 зарядки, аккумуляторную батарею (АБ) 3, резисторы 4, 6, 10, 11, 14, 18, конденсаторы 5, 17, диоды 7, 13, потенциометр 8, стабилитрон 9, коммутирующий транзистор

12, управляющий транзистор 15, светодиод

16, нагрузку 19, При замыкании в цепи нагрузки 19 через диод 13 и потенциометр 8 запирающий потенциал подается на транзистор 15, что приводит к закрытию транзистора 12 и отключению нагрузки 19 от АБ 3.

Повторного открывания транзистора 15 не происходит, т.к, конденсатор 5 заряжен.

При коротком замыкании ток через транзистор 12 растет, падение напряжения на резисторе 11 и транзисторе 12 остается больше, чем напряжение на стабилитроне 9, Это приводит к ограничению тока. 1 ил, 1640450

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к искробезопасным ключевым пороговым устройствам шахтной автоматики, и может быть также использовано в других областях техники, где необходимо применение искробезопасных источников питания.

Цель изобретения — повышение искробезопасности и снижение потерь энергии.

На чертеже приведена принципиальная схема источника.

Схема содержит источник 1 постоянного напряжения, блок 2 зарядки, аккумуляторную батарею 3, резистор 4, конденсатор

5, резистор 6, диод 7, потенциометр 8, стабилитрон 9, резисторы 10 и 11, коммутирующий транзистор 12, диод 13, резистор 14, управляющий транзистор 15, светодиод 16, конденсатор 17, резистор 18 и нагрузку 19, Источник питания работает следующим образом.

В исходном состоянии аккумуляторная батарея 3 разряжена, коммутирующий 12 и управляющий 15 транзисторы закрыты, сетевое напряжение на источник 1 постоянного напряжения не подается.

При подаче сетевого напряжения на источник 1 начинается заряд аккумуляторной батареи 3. При этом величина зарядного тока определяется блоком 2 зарядки, который может быть выполнен в виде стабилизатора тока. После подачи сетевого напряжения происходит заряд конденсатора 5 по цепи: конденсатор 5, резистор 6, а также диод 7, потенциометр 8, база-эмиттерный переход управляющего транзистора 15, светодиод 16, конденсатор 17 и отрицательная шина источника 1, Это приводит к открыванию упраляющего 15 и коммутирующего 12 транзисторов. При этом конденсатор 17 служит для облегчения запуска схемы. Напряжение аккумуляторной батареи 3 подается на нагрузку 19 и через диод 13 прикладывается к делителю 8, чем обеспечивается удержание управляющего 15 и коммутирующего

12 транзисторов в открытом состоянии после окончания заряда конденсатора 5.

После подачи напряжения на нагрузку

19 по цепям; резистор 18, светодиод 16, а также база-эмиттерный переход коммутирующего транзистора 12, резистор 14. управляющий транзистор 15, светодиод 16 начинает протекать ток, светодиод 16 светится, чем обеспечивается индикация рабочего состояния аккумуляторной батареи 3.

При снижении напряжения на аккумуляторной батарее 3 в процессе разряда и, как следствие, на нагрузке 19, ниже порога, определяемого светодиодом 16, управляющий 15 и коммутирующий 12 транзисторы

55 закрываются и отключают аккумуляторную батарею 3 от нагрузки 19, а светодиод 16 гаснет. При этом конденсатор 5 в течение всего времени работы остается заряженным, что обеспечивается с помощью диода

7 и опорного резистора 6.

При замыкании в цепи нагрузки 19 через диод 13 и потенциометр 8 запирающий потенциал подается на базу управляющего транзистора 15, что приводит к его закрытию и закрытию коммутирующего транзистора 12 и отключению нагрузки 19 от аккумуляторной батареи 3, Повторного открывания управляющего транзистора 15 не происходит, так как конденсатор 5 все время остается заряженным.

Ограничение тока короткого замыкания определяется соотношением величины резистора 11 и напряжения стабипитрона 9.

При нормальной работе падение напряжения на резисторе 11 меньше, чем напряжение стабилитрона 9. При коротком замыкании ток через коммутирующий транзистор 12 растет, падение напряжения на резисторе 11 и база-эмиттерном переходе коммутирующего транзистора 12 становится больше, чем напряжение на стабилитроне 9, базовый ток коммутирующего транзистора 12 начинает ответвляться в стабилитрон 9, что приводит к ограничению тока короткого замыкания.

Повторный запуск схемы источника питания производится снятием и последующей подачей запускающего напряжения от источника 1 на время, достаточное для разряда кондексатора 5 на резистор 4.

Преимущества предлагаемого источника питания состоят в том, что он совмещает функции ограничения разряда аккумуляторной батареи и обеспечения ее искробезопасности, что обеспечивается ограничением тока короткого замыкания и исключением возможности повторного открывания коммутирующего транзистора при коротком замыкании s цепи нагрузки, снижении потерь энергии аккумулятора при работе в условиях отсутствия сетевого напряжения, Формула изобретения

Искробезопасный автономный источник питания аппаратуры шахтной автоматики, содержащий коммутирующий транзистор, коллектор которого подключен через первый резистор к аноду светодиода и непосредственно к первому выводу нагрузки, второй вывод которой подключен к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, первый диод, анод которого подключен к коллектору коммутирующего транзистора, а катод первого диода подключен к первому выводу потенциометра, средний вывод ко1640450

Составитель Л.Виноградов

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Тупица

Заказ 1009 Тираж 285 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 торого подключен к базе управляющего транзистора, коллектор которого через второй резистор подсоединен к базе коммутирующего транзистора, а через второй и третий резисторы — к его змиттеру, второй 5 диод, стабилитрон и конденсатор, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения искробезопасности и снижения потерь энергии, он снабжен источником постоянного напряжения, блоком заряда, тремя до- 10 полнительными резисторами и дополнительным конденсатором, параллельно которому подключен первый дополнительный резистор, первый вывод которого подключен к положительному выводу источника по- 15 стоянного напряжения и к входу блока зарядки, а второй через второй дополнительный резистор — к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, анод второго диода подключен к второму выводу первого дополнительного резистора, а катод — к первому выводу потенциометрэ, второй вывод которого подключен к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, положительный полюс которой подключен к выходу блока зарядки, к катоду стабилитрона и через третий дополнительный резистор — к эмиттеру коммутирующего транзистора, анод стэбилитрона подключен к базе коммутирующего транзистора, причем анод светодиода подключен к змиттеру управляющего транзистора, а катод — к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, а параллельно светодиоду включен конденсатор,