Искробезопасный источник питания Советский патент 1989 года по МПК E21F9/00 G05F1/56 

ел ьо

ел

ьо

00

HcNiHioejoiiacHbiH источник питания относится к об.ласти Ь1лектротехники и иредиаз- ;;., .,.1И использования U системах авто- v;;THKH и имемеханики, экснлуатирусмых во взрьшоонасных средах на иредириятиях гор- иой, химической, нефтяной и других отраслей 11ром1)1111,1енности.

Целью изобретения является повьпиение надежности нутем стабилизации выходного напряжения, обеспечение устойчивой работы источника и расн1ирение области применения.

На чертеже приведена принципиа. шная cxv Mii нгкробезопасного источника питания.

liiiniiiMK питания содержит основной I и допо. няте.пьный 2 выпрямители, на вы- ( |;сно1 ,110 (1 выпрямителя 1 включен сгла- Ж1:1,1К1|1 iiii i,jiii.:i) .. к первому выводу ко- Tijpoio мидключсь г%|;,1.icKiop выходного тран- .зисгора 4, первый вывод резисто)а 5, второй .()Д которого подключен к первому вьпюду 1 и|)исгорио(1 (иггопары 6, второй вывод KOTopoi i соединен с базой транзистора 7 и через диод 8 с торым выводом сглаживающего фильтра Л. миттером тран- )а 7 и первым вь-:;; KIM дроссе;1Я 9, liTOpoii (()Д KOTopoi o соед.пк П через диод И) с Пазой транзистора 11 и через резистор 12 с базой тра1 зистора 7, эмиттер кото)О1() соединен с пе, ы.;; .;.,1:)М конденсатора 13. второй вывод К(то ;о1 о соединен с коллекторами T|ia i3iicriipa 7 п тран- зисто)а И, а эмиттер послсдшчч соедппеп с вторым 1 Ь водом дросселя 9 и 11е(1вым выводом рсзнсто )а 14, к KOTOpcn-iv подключен третий нь1)()д TiipiicTO)Hoii oiiioiia|)bi (. четисртыГ 1и1|вод )й ;1одк-, ;к) к Bi o- ромх pi 3Mi i4)|ia 14, пс| Нс, му выводу стабили грона 17), первому вывод переменного |1е: ,.ие гогп lii. псчтв Л у i biBO;iy кон- депеатора 17 и П1-)вому BDiiiojA наг|)узки 18. iTop();i KOTopoif сс1едиг1еп е VMUi - TejicM Tj)ati3iie I opa 19, ба.)а Kiiroporij соединена с в орым выводом кондеиеаторг 17 п 1ПЧ)1Ь ыв(дом перемешкя о pesiieiopa Iti, ilierni ; Hniiu);, Koi opoi o соел иигп i. irropijiM выводом e 1абилп i pona 15 и мер;.. ei-абили- затор 20 тока е |(;лож(Г| ел ы-;ь; ; полюсом допо. ши гельцо| п 1и П1рямиге. 1я 2. )р1, через | )езпстор 21 соедшкч; е 0;, -:ii Т1ми- зиетора 4 и ко.:|лекторалп трап пегоров 7 п 11, а умптте т 1апзпстора 7 С1 ед1; 1е11 с первым lib водом резистор; 22, fmipoii вывод ко горого подк, 1ючен к одпо11 из Гшз одпо- пе(1е од1ь-)го транзистора 23, пе)иая база ко- подсоел,.пмена к втором В1з1во;,у сг, 1а/киван)П1его (||И, 1ьтра 3. а ,MHiie|i которого че)ез кондепеатор 24 соедннеч с первым выводом тприеторпой оптопары li и че)ез )езието) 25 е KO. L.ICKTOJJOM т)анзис 1о(1а 4, :: миттере)м подк,:|ючеипо1 о к отрипате,ч1)Пому ;1()по.:1ните,1Ы1ого выпр Ммптеля 2, и первым выводом .1ажива1опичо (jin..ibrpci 3, 14 которому подк.. 1ючеп первый вьпюд резие0

5

0

5

0

0

0

5

гора 26, второй вывод которого подсоединен к общей точке резистора 22 и одно- переходного транзистора 23.

Узел защиты но току выполнен на резисторах 5, 14, тиристорной оптопаре 6 и транзисторе 7, Узел защиты по пронзводной выполнен на транзисторах 7, 11,4, днодах 8, 10, резисторе 14, дросселе 9.

Параметрический стабилизатор выполнен на транзисторе 19, стабилизаторе 20 тока, стабилитроне 15, переменном резисторе 16.

Искробезопасный источник работает следующим образом.

В рабочем режиме стабильное напряжение на нагрузке 18 поддерживается транзистором 19 за счет стабильного напряжения на его базе. Последнее обеспечивается с помонхью стабилизатора 20 тока, в выходную пепв которого включены параллельно соединенные стабилитрон 15 и неременный резистор 16, С опорного напряжения на стабилитроне 15 через переменный резистор 16 на базу транзистора 19 подается потенциал, обеспечивающий требуемое напряжение на нагрузке 18 при зна- чите,:1ьных ко.чебаниях напряжения на выходе основного 1 и дополни1ельпо1 о 2 выпрямителей и сглаживающего фильтра 3.

При увеличепии тока через нагрузку 18 до величины уставки падение напряжения на резисторе 14 обеспечивает через резистор 5 включение тиристора тиристорной оптопары 6, что вызывает открывание транзистора 7. Откр1 1ваясь, тразистор 7 шунтирует ток, прогекаюпшй через резистор 21, тем самым зак|)ывая В1 1ходной транзистор 4, При этом конденсатор 24 заряжается до величины на- ;ijni,.iH отпирания однопереходного тран- :.iнетора 23 но ueini; резистор 25 -- тирис- Г. Р (liiTOHiipi) () -- переход база-эмиттер рапзпегора 7, После отирания однопере- х:,,:. т рл 3 истор а 215 конденсатор 24 оиеепечиьаег запирание тиристора оптопары (i чере диод S. После запирания тирис- iop;i iMi roiiapi, il запирается т)анзистор 7, .,: ;)4;K,:ie 1Х Я конденсатор 13 через резистор 21 i имходпое )яжение нарастаег но экспо- ненге, таким образом п.павно вводится па- I Р,чка 18 леточппка.

В );.Г;( чем диапазоне токовых fiai py3OK 11)н коммутации нагрузки 18 па дросселе 9 нав() ЗДС,, которая в зависимости от своего знака прик.падывается через диоды 8, 10 и резистор 12 к одному из транзисторов 7. 11, вызывая их открывание и закрывание выходного транзистора 4, тем са.мым иткл1 .)ча источник от нагрузки 18. Резис- | )|)Ы 22 и 2f) служат для обеспечепия режима р-аботь; однопереходиого транзистора 23. KoH;;eiie.;iTop 17 служит для устранения с а м овоз бу ж де н и я источника.

Таким образом достигается надежная работа источника питания и расщиряется область е(: применения.

Формула изобретения

Искробезопасный источник питания, со- / -ржащий основной и дополнительный выпрямители, пять транзисторов, два конденсатора, два диода, семь резисторов и дроссель, при этом эмиттер первого транзистора соединен с отрицательным полюсом дополнительного выпрямителя, а коллектор - - с положительным полюсом основиого выпрямителя и первыми выводами соответственно первого, второго и третьего резисторов, второй вывод первого резистора подк.1ючен к первому выводу тиристорной оптопары, второй вывод которой соединен с базой второго транзистора и через первый диод, включенный в обратном направлении, - с отрицательным полюсом основного выпрямителя, эмиттером второго транзистора и первым выводом дросселя, второй вывод которого через второй диод, включенный в прямом направлении, соединен с базой третьего транзистора, коллектор которого соединен с коллектором второго транзистора, базой первого транзистора, и первым выводом первого конденсатора, четвертый резистор включен между базами второго и третьего транзисторов, эмиттер третьего транзистора соединен с вторым выводом дросселя, первым В1 1водом пятого резисюра и третьим выводом тиристорной оптопары, четвертый вывод которой соединен с вторым выводом пятог о резистора и имеет клемму для подключения к первому выводу нагрузки, второй вывОл второго резистора соединен с эмиттером четвертого транзистора, вторая база которого подключена к второму выводу т)етьего резистора, а первая базак .; .

цательному полюсу основного выпрями к,,;, второй конденсатор включен меж ly Bioii-/Mi; выводами первого и второго рсзи чирш-,, первый вывод niecToro резистора соединен с положительным полюсом донолпительпо; о выпрямителя, отличающийся тем. чи ; целью повышения надежности ii ч М :.; лизации выходного напряжепии и оГичми чения устойчивой работы источника

ния и расширения области п)ИМ(. пении. дополнительно введены перслим п и HMHi тор, третий и четвертый iik-a , i ; билитрон, стабилизатор тока, первый иыиод которого соединен с положительным полю

5 с ом до |олнительного вьп1рям1 Т1.ми. а brcib); вывод - с катодом стаби.пггрона и первым выводом переменною . знсгор.. IMPI-./:; вывод которого соедине) с t .-«)ii ( транзистора и первым иынодим грсплчи конденсатора, второй ,I которого, третш;

0 вывод переменного резисюра и анод сгаби- литропа соединены с клемм(1Й для подключения первого вывода нагрузки, эмитте 1 первого транзистора 11одк.1ючеп к коллектору пятого транзистора, эмитлер которо5 го имеет клемму для подк. 1к;чения нгорого вывода нагрузки, второй вывод шестого резистора соединен с кол.к кторами второго и третьего транзисторов и базой nefiBoro транзистора, четверт) конденсатор ик.1К) чен между полюсами основного выпрямителя.

0 BTOpoii вывод первого К()нд|. исато 1а соеди- нен с отрицате, 1ьньгм по.чюсом OCHOBHOIO выпрямителя, седьмой резистор включен .между обпхей точко) соединения гретьег о резистора и четверт()| о т|)анзистора и отрицательным ПО, 1К)С()1 основного НЬП1рЯ 1Ите.1я.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к искробезопасным источникам питания, и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики, эксплуатируемых во взрывоопасных средах, на предприятиях горной, химической, нефтяной и других отраслей промышленности. Цель изобретения - повышение надежности путем стабилизации выходного напряжения и обеспечение устойчивой работы источника. Устройство содержит основной 1 и дополнительный 2 выпрямители, сглаживающий фильтр 3. Узел защиты по току выполнен на резисторах 5, 14, тиристорной оптопаре 6 и транзисторе 7. Узел защиты по производной выполнен на транзисторах 7, 11, 4, диодах 8, 10, резисторе 14, дросселе 9. Параметрический стабилизатор выполнен на транзисторе 19, стабилизаторе тока 20, стабилитроне 15, переменном резисторе 16. В рабочем режиме стабильное напряжение на нагрузке 18 поддерживается транзистором 19 за счет стабильного напряжения на его базе. При увеличении тока через нагрузку 18 до величины уставки открывается транзистор 7 и закрывается транзистор 4. При этом конденсатор 24 заряжается до величины напряжения отпирания транзистора 23 и конденсатор 24 обеспечивает запирание тиристора оптопары 6 через диод 8. После запирания тиристора оптопары 6 запирается транзистор 7, заряжается конденсатор 13 через резистор 21 и выходное напряжение нарастает по экспоненте. Таким образом, плавно вводится нагрузка 18 источника питания. 1 ил.