Искробезопасный источник питания переменного тока Советский патент 1984 года по МПК E21F9/00 

110

Изобретение относится к электротехнике, а именно к искробезопасным источникам питания переменного тока, и может быть использовано для создания систем питания и управления на предприятиях и в шахтах со взрывоопасной атмосферой.

Известен искробезопасный источник питания переменного тока, содержаЕцнй узел искрозащиты из двух встречно параллельно включенных тиристоров в цепи управления которых включены высокочастотные симметричные фильтры. При коммутации в цепи нагрузки на входе фильтра появляются высокочастотные колебания, вызывающие включение тиристоров искрозащиты pT .

Однако этот источник питания ограниченное применение, так как не может иметь выходное переменное напря жение прямоугольной формы и, следовательно, высокий К1Щ. то связано с тем, что прямоугольное колебание содержит гармоники выспгих порядков, которые выделяются высокочастотными фильтрами и вызывают срабатывание тиристоров искрозащиты.

Известен источник питания переменного тока, содержащий силовой трансформатор с двумя обмотками, причем выходная обмотка включена через нагрузку в диагональ переменного тока диодного моста, а дополнительная обмотка -подключена одним выходом к выходной обмотке, а другим - к общей точке двух сопротивлений, включенных в диагональ постоянного диодного моста ,

Недостатком известного источника питания является низкий КПД вследствие потерь мощности на токозадающих резисторах, включенных, в диагональ постоянного тока диодного моста.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является искробёзопасный источник питания переменного тока, содержащий источник постоянного тока, трансформатор БОЗбуждеиия, первичная обмотка которого выполнена последовательно с БЬГХОДНОЙ обмоткой силового трансформатора, два ключевых транзистора с общим эмиттером, подключенным к общей шине источника, коллекторы транзисторов подключены к выводам вторичной обмотки силового трансформатора, а базы транзисторов подключены к выводам вторич62

ной обмотки трансформатора возбуждения,, и резистор (31 .

Цель изобретения - повышение КПД и расширение функциональных возможностей источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что источник питания переменного тока, содержащий источник постоянного тока, трансформатор возбуждения, первичная обмотка которого включена последовательно с выходной обмоткой силового трансформатора, два ключевых транзистора с общим эмиттером, подключенным к общей шине источника, коллекторы транзисторов подключены к выходам первичной обмотки силового трансформатора, а базы транзисторов подключень к выводам вторичной обмотки трансформатора возбуждения, и резистор, дополнительно снабжен двумя встречнопараллельно включенными диодами, подключенными параллельно входной обмотке трансформатора возбуждения, а между средним выводом вторичной обмотки трансформатора возбуждения и общей шиной источника питания включен резистор уставки максимального выходного тока нагрузки.

На чертеже представлена электрическая схема источника питания переменного тока.

Источник питания содержит источник 1. постоянного тока, трансформатор 2 возбуждения, силовой трансформатор 3, ключевые транзисторы 4 и 5, диоды 6 и 7, резистор 8 уставки максимального тока. Источник 1 питания подключен к среднему выводу силового трансформатора 3 и к общей шине (выводу). Первичная обмотка силового трансформатора 3 соединена с коллекторами ключевых транзисторов 4 и 5, базы которых подключены соответственно к вторичной обмотке трансформатора 2 возбуждения, средний вывод которой через резистор 8 уставки максимального тока соединен с общей шиной источника питания. Вторичная обмочка сило-вого трансформатора 3 соединена послеовательно с первичной обмоткой трансорматора 2 возбуждения и выходкь ми клеммами источника питания. Паралельно первичной обмотке трансформатора 2 возбуждения подключены два встречно-параллельно включенных дида 6 и 7,

Устройство работает следукп.ч-м образом.

310

При подключении нагрузки к выходным клеммам и включении питания ток протекает через соединенные последовательно вторичную обмотку силового трансформатора 3, первичную обмотку трансформатора 2 возбуждения и в базовых цепях транзисторов 4 и 5. Положительная обратная связь, создаваемая соответствующим полключением вторичной обмотки трансформатора 2 возбуждения, обеспечивает режим устойчивой генерации. Напряжение на первичной обмотке трансформатора 2 возбуждения не может превысить определенного заданного уровня, равного прямому падению напряжения на диодах 6 и 7. При повышении тока, потребляемого нагрузкой, увеличивается ток, поступающий в базы ключевых транзисторов 4 и 5, чем обеспечивается нормальная работы источника питания. При значительном увеличении тока нагрузки трансформатор 2 возбу дения не обеспечивает необходимого тока базы, вследствие того, что напряжение на первичной обмотке ограничено диодами 6 и 7, а базовые токи резистором 8 уставки максимального

86 4

тока. При этом транзисторы 4 и 5 приходят в активную зону работы, и напряжение на выходе источника уменьшается пропорционально току нагрузки. Уровень максимального тока нагрузки выбирается резистором 8 уставки максимального тока.

Использование диодов, ограничивающих напряжение на первичной обмотке трансформатора возбуждения, и резистора уставки максимального выходного тока позволяет повысить КПД источника питания, так как в нормальном

режиме диоды 6 и 7 закрыты и мощность на них не рассеивается. Резистор уставки максимального выходного тока включен в базовые цепи транзисторов, где уровень тока меньше тока коллекторов транзисторов.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить КПД источника питания, и, кроме того, наличие тока в выходных цепях при перегрузке и коротком замыкании позволяет использовать источник в системах питания с большой емкостью нагрузок, что расширяет его функциональные возможности.

ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий источник постоянного тока, трансформатор возбуждения, первичная обмотка которого включена последовательно с выходной обмоткой силового трансфосматора, два ключевых транзистора с общим эмиттером, подключенным к обш.ей шине источника, коллекторы транзисторов подключены к выходам первичной обмотки силового трансформатора, а базы транзисторов подключены к вывс дам вт 1ричной обмотки трансформатора возбуждения, и резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения функциональных возможностей, он дополнительно снабжен двумя встречно-параллельно включенными диодами, подключенными € параллельно входной обмотке трансформатора возбуждения, а между средним (Л выводом вторичной обмотки трансформатора возбуждения и общей шиной источника включен резистор уставки максимального выходного тока нагрузки.