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

аварийном режиме ШТ 9 включается и шунтирует нагрузку 14. Соответствующим выбором параметров делителя 13 добиваются режима, когда вначале срабатывает ШТ 9, а затем включается узел 5 восстановления. При этом с выхода последнего на вход узла 4 управления поступает сигнал заданной длительности, закрывающий транзисторы 2, 3 инвертора. В результате происходит надежное восстановление непроводящего состояния ШТ 9 при устранении аварийного состояния нагрузки 14 и более быстрое срабатывание защиты при перегрузках. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в аппаратуре, работающей во взрывоопасных средах предприятий горной, нефтехимической и газовой промышленности. Цель - повышение искробезопасной мощности и надежности работы. Устройство содержит первичный источник 1 питания и инвертор, выполненный на транзисторах 2,3 с узлом 4 управления, узел 5 восстановления, разделительный трансформатор (Т) 6, токоизмерительный резистор (Р) 7, диодный мост 8, шунтирующий тиристор (ШТ) 9, импульсный Т 10, два выпрямителя 11, 12 и резистивный делитель 13. Вторичная обмотка Т 6 соединена последовательно с Р 7 и нагрузкой 14. Выводы диагонали переменного тока моста 8 подключены к нагрузке 14. В диагональ постоянного тока моста 8 включен ШТ 9. В цепь управления ШТ 9 через выпрямитель 12 включена обмотка 15 Т 10, обмотка 16 которого соединена через выпрямитель 11 с входом делителя 13. Первичная обмотка 17 Т 10 подключена параллельно Р 7. В номинальном режиме напряжение на выходе выпрямителя 12 меньше напряжения срабатывания ШТ 9 и последний закрыт. В аварийном режиме ШТ 9 включается и шунтирует нагрузку 14. Соответствующим выбором параметров делителя 13 добиваются режима, когда вначале срабатывает ШТ 9, а затем включается узел 5 восстановления. При этом с выхода последнего на вход узла 4 управления поступает сигнал заданной длительности, закрывающий транзисторы 2,3 инвертора. В результате происходит надежное восстановление непроводящего состояния ШТ 9 при устранении аварийного состояния нагрузки 14 и более быстрое срабатывание защиты при перегрузках. 1 ил.

Изобретение относится к электро,- технике и может быть использовано в аппаратуре, работающей во взрывоопасных средах предприятий горной, нефтехимической и газовой промышленности.

Целью изобретения является повышение искробезопасной мощности и надежности работы.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первичный источник питания 1 и инвертор, выполненный на транзисторах 2,3 с узлом 4 управления, узел 5 восстановления, разделительный трансформатор 6, узел искрозащиты, включающий токоизмери- тельный резистор 7, диодный мост 8, шунтирующий тиристор 9, импульсный трансформатор 10, два выпрямителя 11, 12 и резистивный делитель 13. Вторичная обмотка разделительного трансформатора 6 соединена с последовательно включенными токоизмерительным резистором 7 и нагрузкой 14. Выводы диагонали переменного тока диодного моста 8 подсоединены к нагрузке 14, в диагональ постоянного тока диодного моста 8 включен тиристор 9, в цепь управления которого через выпрямитель 12 включена обмотка 15 импульсного трансформатора 10. Обмотка 16 импуль- сного трансформатора 10 соединена через выпрямитель 11 с входом резис- тивного делителя 13, выход которого подключен к входу узла 5 восстановления, выходом соединенного с дополнительным входом узла 4 управления. Первичная обмотка 17 трансформатора 10 включена параллельно токоизмери- тельному резистору 7.

Устройство работает следующим образом.

В режиме номинальных нагрузок на- пряжение на выходе выпрямителя 12, пропорциональное падению напряжения

5

0

5

0

5

5

0

0

5

на токоизмерительном резисторе 7, меньше напряжения срабатывания тиристора 9 и последний закрыт. При этом к нагрузке 14 приложено напряжение выходной обмотки разделительного трансформатора 6.

В аварийном состоянии нагрузки, когда ток -в нагрузке равен или больше порогового значения, напряжение на выходе выпрямителя 12 превышает напряжение срабатывания тиристора 9, при этом напряжение на выходе резис- тивного делителя 13 недостаточно для срабатывания узла 5 восстановления. Тиристор 9 начинает включаться, ток через резистор 7, равный сумме токов в цепи тиристоров 9 и в нагрузке 14, увеличивается, увеличивается напряжение на выходе выпрямителя 12, обеспечивая быстрое и надежное отпирание тиристора 9 и шунтирование источника питания. При этом ток через резистор 7 становится равным току короткого замыкания источника питания, напряжение на выходе резистнвного делителя 13 превышает напряжение срабатывания узла 5 восстановления. С выхода узла 5 восстановления на вход узла 4 управления поступает сигнал заданной длительности, в результате чего транзисторы 2,3 инвертора закрываются, напряжение на выходной обмотке трансформатора 6 становится равным нулю. Длительность сигнала с узла 5 восстановления должна быть не меньше времени восстановления тиристора 9. По окончании сигнала с узла 5 восстановления узел 4 управления возобновляет подачу управляющих импульсов на базы транзисторов 2,3, на выходной обмотке трансформатора 6 появляется напряжение, и, если аварийное состояние нагрузки устранено, описанный выше процесс повторяется.

51

В качестве первичного источника питания 1 может быть использована аккумуляторная батарея.

Узел 5 восстановления представляет собой одновибратор, формирующий импульс, длительность которого выбирается исходя из времени восстановле ния тиристора 9.

Экспериментальные исследования искробезопасного источника питания показали, что для источника питания с искробезопасным выходом, имеющим РЫх ® 8их 15 Вт, использование предложенного технического решения позволяет повысить искробезопас- ную выходную мощность до 18 Вт (20%)

Кроме того, изобретение обеспечивает повышение надежности функционирования источника питания за счет надежного восстановления непроводяще го состояния тиристора при устранении аварийного состояния нагрузки.

Формула изобретения

Искробезопасный источник питания, содержащий первичный источник питания, инвертор с узлом управления, узел восстановления, разделительный трансформатор, вторичная обмотка которого

10

677976

соединена последовательно с токоизме- рительным резистором и нагрузкой, и шунтирующий тиристор, отличающийся тем, что, с целью повышения искробезопасной мощности и надежности работы, он снабжен диодным мостом, резистивным делителем, двумя выпрямителями и импульсным трансформатором, причем первичная обмотка импульсного трансформатора подключена- параллельно токоизмерительному резистору, а выводы вторичных обмоток соединены с входами первого и второ15 го-выпрямителей, выход первого выпрямителя соединен с входом резистив- ного делителя, выход которого подключен к входу узла восстановления, выход которого соединен с входом уз20 ла управления инвертором, положительный вывод второго выпрямителя подключен к управляющему электроду шунтирующего тиристора, а отрицательный вывод - к катоду шунтирующего тирис25 тора, диодный мост выводами диагонали переменного тока подключен параллельно нагрузке, а выводами диагонали постоянного тока подключен к выводам анода и катода шунтирующего

30 тиристора.