Искробезопасный источник постоянного стабилизированного напряжения Советский патент 1976 года по МПК H02H7/127 H02M7/155 H02J1/04 

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах автоматики, телемеханики, связи, эксплуатируемых во взрывоопасных средах на предприятиях горной, химической, нефтяной и других отраслей промышленности.

Известен искробезопасный блок питания, у которого искробезопасность достигается шунтированпем нагрузки тирпсторной защитой с последующим автоматическим восстановлением схемы 1.

Иаиболее близок к изобретению искробезопасный источник постоянного стабилизированного напряжения, содержащий подключенные к отдельным вторичным обмоткам силового трансформатора однополупериодный выпрямитель и двухполупериодный управляемый выпрямитель с двумя тиристорами, катоды которых объединены, а управляющие цепи родключены к выходу генератора запускающих импульсов; сглаживающий фильтр и ограничитель тока, подсоединенные к выходу двухполупериодного управляемого выпрямителя; подключенный параллельно выходным зажимам защитный тиристор, управляющий электрод которого через стабилитрон подключен к датчику перегрузки по защищаемому параметру, включенному в выходную цепь источника 2.

В этом устройстве при перегрузке по току или при коротком замыкании на нагрузочной характеристике появляется нелинейный участок, в результате чего при использовании устройства в качестве искробезопасного источника питания резко Снижается выходная искробезопасная мощность в номинальном режиме. Ограничение тока стабилизатором напряжепия предотвращает внезапное повреждение

последнего, но не защищает его от перегрева при длительном коротком замыкании на выходе, а это снижает надежность стабилизатора и устройства в целом. Ири увеличении выходного напряжения срабатывает защитный тиристор, конденсатор Со (а в аварийном режиме и конденсатор CJ разряжается непосредственно на защитный тиристор, что резко снил ает его надежность, а также надел ность стабилизатора напряжения и устройства в целом. Кроме того, это устройство не самовосстанавливается при срабатывании защитного тиристора.

Цель изобретения - повышение надежности источника.

Для этого последовательно с защитным тиристором включена цепь, состоящая из последовательно соединенных диода, включенного в прямом направлении, параллельно которому подключены зажимы питания генератора

запускающих импульсов, емкостного накопителя, резистора и однополупериодного выпрямителя. Кроме того, € целью улучшения иагр зочной характеристики ограничитель тока выполнен в виде шунтированного диодом дросселя. На чертеже дана схема предлагаемого искробезопасного источника постоянного Стабилизированного напряжения. Искробезопасный источник содержит силовой трансформатор 1; однополупериодный выпрямитель 2; двухполупериодный управляемый выпрямитель 3, выполненный на диодах 4, 5 и тиристорах 6, 7, катоды которых объединены, а 1управляюш,ие цепи, шунтированные резисторами 8, 9 и через конденсаторы 10 и И подключены к выходу генератора 12 запускаюш,их импульсов, собранного на двухбазовом диоде 13, резисторах 14, 15, 16 и конденсаторе 17; сглаживаюш,ий фильтр 18, ограничитель 19 тока, выполненный в виде дросселя 20; шунтируемого диодом 21; подключенный параллельно выходным зажимам зашитный тиристор 22, управляюш,ий электрод которого через стабилитрон 3 подключен к датчику 24 перегрузки по заш,иш,аемому параметру, включенному в выходную цепь источника питания; диод 25, включенный последовательно с заш,итным тиристором; емкостной накопитель 26, ограничительный резистор 27, стабилизатор 28 напряжения с заш,итой по напряжению. При увеличении тока нагрузки выше безопасного значения, т. е. при перегрузке или коротком замыкании, датчик 24 перегрузки включает зашитный тиристор 22, который шунтирует выходную цепь. При этом диод 25, включенный последовательно с зашитным тиристором 22, шунтирует шины генератора 12 запускаюших импульсов, тиристоры 6 и 7 двухполупериодного управляемого выпрямителя 3 запираются по анодному питанию, а заш,итный тиристор 22 запирается через время, определяемое временем разряда сглаживающего фильтра 18. После запирания зашитного тиристора 22, генератор 12 запускающих импульсов включает тиристоры б и 7 и питание по-дается на всю схему. Таким образом, при устранении перегрузки или короткого замыкания схема самовосстанавливается, при неустранении-схема генерирует, причем частота генерации определяется постоянной времени заряда емкостного накопителя 26 через ограничительный резистор 27. Подбором номиналов этих элементов можно добиться малой частоты генерации импульсов, открывающих тиристоры 6 и 7, поэтому среднее значение тока при перегрузке или при коротком замыкании значительно меньше значения тока в Номинальном режиме, следовательно, и мощность, рассеиваемая при перегрузке и при коротком замыкании, будет небольшая. При появлении на выходе устройства высокого напряжения, срабатывает устройство защины по напряжению, входящее в состав стабилизатора 28 напряжения, шунтируя нагрузку и одновременно включая датчиком 24 перегрузки защитный тиристор 22. Предлагаемый искробезопасный источник питания по сравнению с прототипом более надежен в работе и имеет лучшую нагрузочнук характеристику. Формула изобретения 1. Искробезопасный источник постоянного стабилпзированпого напряжения, содержащий подключенные к отдельным вторичным обмоткам силового трансформатора однополупериодный выпрямитель и двухполупериодный управляемый выпрямитель с двумя тиристорами, катоды которых объединены, а управляющие цепи подключены к выходу генератора запускающих импульсов, сглаживающий фильтр и ограничитель тока, подсоединенные к выходу двухполупериодного управляемого выпрямителя, и подключенный параллельно выходным защитный тиристор, управляющий электрод которого через стабилитрон Подключен к датчику перегрузки по защищаемому параметру, включенному в выходную цепь источника, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, последовательно с защитным тиристором включена цепь, состоящая из последовательно соединенных диода, включенного в прямом направлении, параллельно которому подключены зажимы питания генератора запускающих импульсов, емкостного накопителя, резистора и однополупериодиого выпрямителя. 2. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучщения нагрузочной характеристики, ограничитель тока выполнен в виде шунтированного диодом дросселя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 263728, М. Кл.2 Н 02J 1/04, 1970. 2.«Electron Design № 14, 11, 1969, стр. 4-59 (прототип).

Свть