ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H02J3/10 H02M7/04 

Данное изобретение относится к области Искробезояасных блоков питания, применяемых в аппаратуре и устройствах шахтной автоматики, работающих в шахтах, опасных по газу и пыли.

Известные искробезопасные блоки питания, содержаш,ие силовой трансфо|рматор, стабилизированный выпрямитель и тиристорный узел ограничения мощности короткого замыкания, не обеспечивают автоматического восстановления рабочего режима блока питания после прекращения короткого замыкания, импульсного сброса, а также включения нагрузки.

В предлагаемом искробезопасном блоке пигания в анодную цепь тиристора узла ограничения мощности, управляемого импульсным трансформатором с первичной обмоткой на выходе упомянутого выпрямителя, включена первичная обмотка восстанавливающего импульсного трансформатора с вторичной обмоткой, зашунтированной диодом и цепью эмиттер - база транзистора, причем натрузка, присоединяемая к стабилизированному выпрямителю через первичную обмотку -импульсного трансформатора, управляющего тиристором, подключается к цепи эмиттер - коллектор транзистора.

Он состоит из трехфазного силового трансформатора Тр, первичные обмотки которого соединены в звезду; выпрямителя на диодах Ml - Де, параллельного стабилизатора на

кремниевых стабилитронах Дт - Дя и балластных емкостях С - Сз « тиристорно-транзисторного узла ограничения выходной мощности до искробезопасной величины в аварийных режимах, выполненного на тиристоре Т,

транзисторе TZ, диодах Дю-Ди и импульсных трансформаторах: пусковом Грип и восстанавливающем 7РивВторичные облЮтки силового трансформатора Тр соединены в звезду и через емкости

Ci, Cz и Сз подключены к выпрямителю, собранному по схеме Ларионова на полупроводниковых диодах Д Дб. Выход выпрямителя на диодах Д - Де включен на параллельный стабилизатор из диодов Дт, Дв,... Д„.

В качестве балластных сопротивлений параллельного стабилизатора примене)1ы реактивные элементы-емкости С, С и Сз, включенные на стороне переменного тока выпрямителя на диодах , что повышает внутреннее сопротивление активных потерь, повышает к.п.д. стабилизатора и эффективную отработку колебания напряжения сети.

трансформатора Тр„„, конец которой соединен с нагрузкой Rif, другой конец «агрузки цодключен непосредственно к отрицательному полюсу выпрямителя. Вторичная обмотка пускового импульсного трансформатора 7рип через выпрямитель на диодах Дю -Дхз включена иа вход тиристора Т, в анодную цепь которого включена первичная низкоомная обмотка трансформатора Грив

Таким образом, параллельно нагрузке включена послздовательная цепочка, образованная низкоомной первичной обмоткой трансформатора Грив и переходом анод - катод тиристора TI. Первичная обмотка трансформатора 7;7„в началом подключена к аноду тиристора TI, а концом - к концу .первичной обмотки пускового импульсного трансформатора целью гашения тиристора Т после прекращения короткого замыкания, импульсного включения или сброса нагрузки и, таким образом, восстановления рабочего режима схемы нагрузка дополнительно зашунтирована переходом коллектор - эмиттер транзистора TZ, управляемого вторичной обмоткой трансформатора Тр„в, включенной концом «а базу указанного транзистора. Поэтому трансформатор Трав назван восстанавливающим в отличие от трансформатора , который назван пусковым, так как возникающий на его вторичной обмотке импульс открывает (запускает) тиристор Гь

С целью улучшения условий переключения транзистора TZ и достижения и-скробезопасных параметров вторичной обмотки трансформатора Грив последняя зашунтирована диодом Ди, смещенным в обратном направлении отнООительно перехода база - эмиттер транзистора Гг.

Искробезопасный блок питания работает следующим образом.

В .момент короткого замыкания нагрузки (зажимы 1-2) в первичной обмотке трансформатора ГуОип возникает импульс за счет резкого увеличения тока к.з. Последний, трансформируясь во вторичную обмотку трансформатора 7/7ип и выпрямляясь мостом из диодов Дю - Дгз, поступает на вход тиристора TI, который, кратковременно открываясь, улучшает протека.ние разрядных процессов при замыкании, если пос.чедние имеют место. При закороченных зажимах /-2 (установившийся ток к.з.) тиристор Т закрыт, так как напряжение на нем равно нулю.

В момент размыкания короткозамкнутой цепи нагрузки в первичной обмотке пускового импульсного трансформатора возникает

импульс за счет изменения тока, который, трансформируясь во вторичную обмотку того трансформатора, открывает тиристор Г, по которому проходит весь ток короткого замыкания, так как тиристор Т в этом случае шунтирует цепь нагрузки „. Переключение тиристора Т происходит настолько быстро, что короткозамкнутая цепь нагрузки размыкается практически при весьма малом искробезопасном токе, обусловленном падением напряжения на тиристоре 7i и низкоомной первичной обмотке трансформатора 7р„вВ момент открывания тиристора TI в первичной обмотке трансформатора Тр„е возникает «мпульс, который, трансформируясь во вторичную обмотку трансформатора , поступает на вход транзистора 72- Последний открывается позже, чем переключится тиристор TI. Транзистор TZ, открывшись, шунтирует переходом эмиттер - коллектор последовательную цепочку из первичной обмотки трансформатора Тр„е и перехода анод - катод тиристора TI, в результате чего тиристор Т закрывается, «, таким образом, происходит автоматическое восстановление рабочего режима схемы источника питания.

Аналогичные процессы протекают при импульсном включении или сбросе нагрузки. В установивпшмся режиме работы блока питания (нормальный режим) тиристор TI и транзистор TZ закрыты, « в цепи первичной обмотки трансформатора Тр „п протекает рабочий постоянный ток нагрузки.

Предмет изобретения

Искробезопасный бло.к питания, содержащий силовой трансформатор, стабилизированный выпрямитель и тиристорный узел ограничения мощности короткого замыкания, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического восстановления рабочего режима блока питания после прекращения короткого замыкания, импульсного сброса, а также включения нагрузки, в анодную цепь тиристора узла ограничения мощности, управляемого импульсным трансформатором с первичной обмоткой на выходе упомянутого выпрямителя, включена первичная обмотка восстанавливающего импульсного трансформатора с вторичной обмоткой, зашунтированной диодом и цепью эмиттер - база транзистора, причем нагрузка, присоединяемая к стабилизированному выпрямителю через первичную обмотку импульсного трансформатора, управляющего

тиристором, подключается к цепи эмиттер - коллектор транзистора.

К cl eЗy c щeмlj

1/С следующему Sbixodtj