Искробезопасный источник питания Советский патент 1990 года по МПК E21F9/00 

Фиг. 2

коммутации цепи (дроссель 8, транзисторы 9 и 10, диоды 11-13 и резисторы 14,15), максимальной токовой защиты (измерительный резистор 16, потенциометр 17) и выходных элементов (опто- пары 18,19, резистор 20 и транзистор 21). Дроссель 8 и резистор 16 являются общими для обеих частей узла 2. Вторая часть этого уэла выполнена аналогично. При подаче напряжения открывается транзистор 33 последовательного ключа 3, который подключает

нагрузку к источнику питания. Транзисторы 9,10,21,22,23, выходные элементы оптопар 18,19,30 и 31 и тиристор 4 закрыты. При коммутации цепи независимо закрывается тиристор 4 параллельного ключа. При выходе из строя ключа 3 (его закорачивание) открывается тиристор 4 и шунтирует выход источника питания. Таким образом обеспечивается повышение надежности искрозащиты. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания аппаратуры, работающей в потенциально взрывоопасных средах. Цель - повышение надежности искрозащиты. Источник напряжения 1 подключен к узлу 2 выделения сигнала при коммутации цепи или перегрузке. Последний состоит из двух частей. Первая часть подключена своим выходом к последовательному ключу 3, а вторая - к параллельному ключу в виде тиристора 4. Первая часть функционально разделена на 3 блока - выделения сигнала при коммутации цепи (дроссель 8, транзисторы 9 и 10, диоды 11-13 и резисторы 14, 15), максимальной токовой защиты (измерительный резистор 16, потенциометр 17) и выходных элементов (оптопары 18, 19, резистор 20 и транзистор 21). Дроссель 8 и резистор 16 являются общими для обеих частей узла 2. Вторая часть этого узла выполнена аналогично. При подаче напряжения открывается транзистор 33 последовательного ключа 3, который подключает нагрузку к источнику питания. Транзисторы 9, 10, 21, 22, 23, выходные элементы оптопар 18, 19, 30 и 31 и тиристор 4 закрыты. При коммутации цепи независимо закрывается тиристор 4 параллельного ключа. При выходе из строя ключа 3 (его закорачивание) открывается тиристор 4 и шунтирует выход источника питания. Таким образом, обеспечивается повышение надежности искрозащиты. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания аппаратуры, работающей в потен- циально взрывоопасных средах.

Целью изобретения является повышение надежности искрозащиты.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства} на фиг.2 - принципиальная схема искробезопасного источника питания.

Устройство состоит из источника напряжения 1, узла 2 выделения сигнала при коммутации цепи или при перегрузке, последовательного ключа 3 и параллельного ключа 4. Последовательный ключ 3 соединяет один из выводов источника напряжения 1 с одноименным выводом источника питания, а параллельный ключ 4 подключен параллельно выводам источника питания. Управляющие входы ключей 3 и 4 соединены соответственно с первым и вторым выходами узла 2 выделения сигнала при коммутации цепи или при перегрузке.

Источник напряжения 1 состоит из трансформатора 5 с сетевым предохранителем, выпрямителя 6 и фильтрующего конденсатора 7. Узел 2 выделения сиг- нала при коммутации цепи или при перегрузке состоит из двух частей. Первая часть подключена своим выходом к последовательному ключу 3, а вторая - к параллельному ключу 4. Первая часть функционально разделена на три блока: выделения сигнала при коммутации цепи (дроссель 8, транзисторы 9 и 10, диоды 11 - 13 и резисторы 14 и 15), максимальной токовой защиты (измерительный резистор 16 и потенциометр 17) и выходных элементов (оп- топары 18 и 19, резистор 20 и транзистор 21). Дроссель 8 и резистор 16

5

0

5

0

5 0

0

являются общими для обеих частей узла 2. Вторая часть этого узла состоит из таких же элементов, как и первая часть, за исключением транзистора 21 (элементы 22-32).

Последовательный ключ 3 состоит из транзистора 33 с резисторами 34 и 35 в базовой цепи. Параллельный ключ 4 выполнен в виде тиристора.

При подаче переменного напряжения на сетевую обмотку трансформатора 5 на вторичной его обмотке появляется напряжение, которое с помощью выпрямителя 6 и конденсатора 7 преобразуется в постоянное напряжение. Это напряжение прикладывается к базовой цепи транзистора 33 последовательного ключа 3, он открывается и подключает нагрузку к источнику напряжения. Транзисторы 9,10, 21-23, выходные элементы оптопар 18, 19, 30 и 31, а также тиристор 4 закрыты.

При коммутации цепи (например, размыкании цепи нагрузки) на дросселе 8 наводится ЭДС самоиндукции, которая вызывает протекание базовых токов транзисторов 10 и 23 соответственно через диод 12 и резистор 15, а также диод 25 и резистор 28. Указанные транзисторы открываются, вызывая протекание тока через излучающие элементы оптопар 18 и 30 соответственно через резисторы 14 и 27. Оптопара 18, открываясь, пропускает через резистор 20 базовый ток транзистора 21. Последний, открываясь, шунтирует базовую цепь транзистора 33, который включен последовательно с нагрузкой. Транзистор 33 последовательного ключа 3 закрывается, отключая источник напряжения 1 от внешней цепи источника, ограничивая поступление его энергии

в разрядный промежуток и обеспечивая искробезопасность выходной цепи источника. Оптопара 30, открываясь, через резистор 32 подает напряжение на управляющий переход тиристора 4. При выходе из строя последовательного транзистора 33 (его закорачивание) открывается тиристор 4 и шунтирует выходные зажимы источника питания. Доступ энергии источника в разрядный промежуток также прекращается, и обеспечивается искробезопасность выходной цепи.

Таким образом, при выходе из строя одного из ключей искробеэопасность обеспечивается оставшимся в рабочем состоянии ключом, чем обеспечивается повышение надежности искрозащиты.

Применение предлагаемого искробе- зопасного источника питания позволяет за счет повышения надежности искрозащиты повысить безопасность применения электроэнергии в потенциально взрывоопасных средах, а также расширить область применения искробезопасных электрических цепей.

Формула изобретения Искробезопасный источлик питания, содержащий источник напряжения, дроссель, к первому выводу .которого подключен отрицательный полюс источника напряжения, эмиттер первого транзистора и анод первого диода, катод которого подключен к базе первого транзистора, которая через первый резистор соединена с базой второго транзистора и катодом второго диода, анод которого и эмиттер второго транзистора соединены с вторым выводом дросселя и первым выводом измерительного резистора, второй вывод которого соединен с входом последовательного ключа, выход которого подключен к катоду тиристора параллельного ключа и первому выводу нагрузки, третий транзистор, эмиттер которого соединен с вторым выводом измерительного резистора, а коллектор - с управляющим входом последовательного ключа, коллектор первого транзистора через третий диод соединен с коллектором рого транзистора, первую оптопару, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности искрозащиты, он снабжен тремя оптопарами, |Тремя диодами, двумя транзисторами, г двумя потенциометрами и пятью резисQ торами, причем эмиттер четвертого

транзистора соединен с анодом четвертого диода и первым выводом дросселя, база четвертого транзистора соединена с катодом четвертого диода и через

5 второй резистор с катодом пятого диода и базой пятого транзистора, эмиттер которого соединен с анодом пятого диода и вторым выводом дросселя, коллектор четвертого транзистора через

0 шестой диод соединен с коллектором пятого транзистора, коллектор которого через третий резистор и светодиод первой оптопары соединен с положительным выводом источника напряжения,

5 один вывод четвертого резистора соединен с положительным выводом источника напряжения, другой - с первыми объединенными выходами первой и второй оптопар, вторые выходы которых

0 соединены между собой и подключены к управляющему электроду тиристора параллельного ключа, первый и второй потенциометры включены параллельно измерительному резистору, .подвижный контакт потенциометров соединен с вторым выводом измерительного резистора и с анодами светодиодов второй и третьей оптопары соответственно, катоды которых подключены к первому

п выводу измерительного резистора, первые выходы третьей и четвертой оптопар подключены к положительному выводу источника напряжения, вторые выходы подключены к первому выводу

5 пятого резистора, второй вывод которого соединен с базой третьего транзистора, катод светодиода четвертой оптопары соединен с коллектором второго транзистора, а анод через шес0 той резистор подключен к положительному выводу источника напряжения.

5

Редактор М.Циткина

Состчвитель Г.Нунупаров

Техрод Л.Сердюкова Корректор Н.Ревская

Заказ 1311

.Тираж 473

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

..-. - - - - -.-.- - - - - , - - . - - - -. - - - - - - - ---- - - --- - -- - -- - - - - - - - . - - .

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг.1

Подписное