Искробезопасный источник питания Советский патент 1989 года по МПК G05F1/565 E21F9/00 H02M3/10 

14)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в шахтной электроразведочной аппаратуре, а также для электропитания

других устройств, эксплуатируемых во взрывоопасных средах.

Целью изобретения является повышение выходной искробезопасной мощности.

На чертеже изображена схема предлагаемого источника питания.

Искробезопасный источник питания содержит аккумуляторную батарею 1, первый ограничительный резистор 2, стабилитрон 3, тиристор 4 восстановления, второй ограничительный резистор 5, зарядный, конденсатор 6,тиристор 7 защиты, измерительный резистор 8, отсекающий диод 9, шунтирующий конденсатор 10, конденсатор 11, резистор 12, тиристор 13 и диод 14.

Аккумуляторная батарея 1 положительной клеммой соединена через первый ограничительньй резистор 2 с анодом тиристора 4 восстановления и одной из обкладок зарядного конденсатора 6, а через второй ограни- чительный резистор 5 - с анодом тиристора 7 защиты, другой обкладкой конденсатора 6 и через отсекаю1ций диод 9 с положительной выходной клемой .

Отрицательная клемма аккумуляторной батареи 1 соединена с катодами тиристоров восстановления 4 и зашиты 7, а через измерительный резистор 8 - с выходной отрицательной клеммой. Кроме того, управляющий электрод тиристора 4 восстановления через стабилитрон 3 соединен с точкой соединения первого ограничительного резистора 2 и зарядного конденсатора 6. Управляющий электрод тиристора 7 защиты соединен с точкой соединения шунтирующего конденсатора 10 и первого вывода резистора 12 который через конденсатор 11 подключен к управляющему электроду тиристора 13. Тиристор 13 анодом подключен к положительной, а катодом к орицательной выходным клеммам и второму выводу резистора 12. Кроме того, управляющий электрод тиристора 13 через диод 14 подключен к точке соединения резистора 12 и катода тиристора 13.

Искробезопасный источник питания работает следующим образом.

В нормальном состоянии при под- - ключении нагрузки тиристоры 7 и 13 выключены, а тиристор 4 включен через резистор 2 и стабилитрон 3. Конденсатор 6 заряжен, причем левая обкладка имеет отрицательный потенциал, 0 а правая - положительный.

Конденсатор 11 через диод 14 заряжен до напряжения, равного вели- t

чине падения напряжения на резисторе 12: 5

«

где и - падение напряжения на ре- 0 зисторе 12i

и - величина напряжения на конденсаторе 10;

R - величина сопротивления резистора 1 2}

5 н величина сопротивления нагрузки.

При отключении безындуктивной нагрузки возникает электрический разряд. В первоначальный момент ве- 30 личина напряжения на конденсаторе 10 не меняется, а ток в нагрузке скачкообразно уменьшается, вызывая « соответствующее уменьшение напряжения на резисторе 12, которое стано- ос вится равным

„. (и - Up) R

R R + RH

Q где и - падение напряжения на резисторе 12 при появлении электрического разряда размыкания ;

и о - уменьшение напряжения на 5 электрическом разряде.

Уменьшение напряжения на резисторе 12 сопровождается разрядом конденсатора 11 через управляющий электрод тиристора 13 и вызывает его включение. Выходные цепи источника питания шунтируются тиристором 13, электрический разряд размыкания преждевременно прекращается и обеспечивается искробезопасность.

Включение тиристора 13 приводит к увеличению тока через резистор 8. При увеличении этого тока до заданного значения напряжение на резисторе 8 обусловливает включение ти0

5

ристора 7 и, следовательно, отключение тиристора 13.

Конденсатор 6 разряжается через открытый тиристор 7 на тиристор 4

и отключает последний. После разряда конденсатор 6 перезаряжается через резистор 2 и тиристор 7. При достижении на конденсаторе 6 напряжения, равного по величине напряжению про- боя стабилитрона 3, возникает ток в управляющем электроде тиристора 4, последний включается, конденсатор 6 разряжается через тиристор 7 и отключает его. После этого на выходе ис- точника питания восстанавливается рабочее напряжение.

Таким образом, благодаря наличию в источнике питания дополнительных резистора, конденсатора, диода и тиристора, подключенных определенным образом, обеспечивается искусственное сокращение длительности электрических разрядов размыкания и, следовательно, искробезопасность выходной цепи. Это позволяет увеличить выходную мощность путем увеличения выходного тока источника питания с помощью измерительного резистора 8 до значения, превьшающего ток искробезопасной цепи с разрядами естественной длительности. Формула изобретени

Искробезопасный источник питания по авт.св. № 412601, отличающийся тем,что, с цепью повышения выходной искробезопасной мощности, он снабжен дополнительными резистором, конденсатором, диодом и тиристором, причем анод дополнительного тиристора соединен с положительной клеммой нагрузки, вторая обкладка шунтирующего конденсатора через дополнительный резистор подключена к катоду дополнительного тиристора, аноду дополнительного диода и отрицательной клемме нагрузки, катод дополнительного диода подключен к управляющему электроду дополнительного тиристора и одной из обкладок дополнительного конденсатора, другая обкладка которого соединена с второй обкладкой шунтирующего конденсатора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в шахтной электроразведочной аппаратуре, а также для электропитания других устройств, эксплуатируемых во взрывоопасных средах. Цель - повышение выходной искробезопасной мощности. Устройство содержит аккумуляторную батарею 1, два ограничительных резистора 2 и 5, стабилитрон 3, тиристор 4 восстановления, зарядный конденсатор 6, тиристор 7 защиты, измерительный резистор 8, отсекающий диод 9, шунтирующий конденсатор 10,конденсатор 11, резистор 12, тиристор 13 и диод 14. В нормальном режиме тиристоры 7 и 13 выключены, а тиристор 4 включен через резистор 2 и стабилитрон 3. Конденсаторы 6 и 11 заряжены. При отключении безиндуктивной нагрузки возникает электрический разряд. Конденсатор 11 включает тиристор 13. Выходные цепи источника шунтируются, и разряд преждевременно прекращается. Ток через резистор 8 увеличивается, тиристор 7 включается, а 13 - выключается. Конденсатор 6 разряжается через открытый тиристор 7 на тиристор 4 и отключает последний. После разряда конденсатор 6 перезаряжается через резистор 2 и тиристор 7. Напряжение на конденсаторе 6 увеличивается, стабилитрон 3 пробивается, тиристор 4 включается, и конденсатор 6 отключает тиристор 7. На выходе источника восстанавливается рабочее напряжение. Искусственное сокращение длительности электрических разрядов размыкания позволяет повысить искробезопасную выходную мощность источника. 1 ил.