Искробезопасный источник питания Советский патент 1980 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к искроЬезопас ным источникам питания повьшгенной мсац ности, применяемым для дистанционного питания аппаратуры телемеханики, находящейся во взрывоопасной среде, например, в подземных выработках угольных шахт, опасных по газу и пыли. Известен искробезопасный источник питания повьш1енной мощности, который MOJXHo применять для дистанционного питания аппаратуры телемеханики, находящейся во взрывоопасной среде, содержащий источник питания с тиристором опере жатацего отключения f . Однако такие источники не позволяют осуществить дистанционное питание аппаратуры и передачу частотных сигналов по общей двухпроводной линии связи, так как высокочастотные сигналы передатчик телеуправления (ТУ), подключаемого параллельно выходу искробезопасного источника питания, вызывают ложные срабатывания тиристора опережающего отключения. Известен также искробезопасный источник питания, содержащий силовой трансформатор, выпрямитель, стабилизатор, измерительную индуктивность, модуляционный, трансформатор, L.C - фил игр и тиристорный узел ограничения мощности -коммутационных разрядов, включающий тиристор опережающего отключения и цепь выделения сигнала управления тиристором 2 . Недостатком этого устройства является то, что для передачи по линии связи высокочастотных сигналов ТУ в выходной цепи источника необходим ограничительный резистор, наличие которого снижает величину выходной искробезопасной модности. Цель изобретения - увеличение выходной мощности искробезопасного источника питания. Поставленная цель достигается тем, что в искробезопасном источнике питания LC -фильтр включен между управляющим электродом тиристора и выходом Цепи выделения сигнала управления тиристором. На чертеже схематически изображен искробезопасный источник питания. Источник плтания содержит силсшой трансформатор 1, выпрямитель 2, стабилизатор напр яжения, включенный на выходе выпрямителя и состоящий из тиристора 3 и стабилитрона 4, запираквдий диод 5, конденсатор 6, измерительную индуктивность, например дроссель 7, соединеннь1й последовательно со вторичной обмоткой модуляционного трансформатора 8, Цепь, шунтиругарую выход источника и состоящую из последовательно соединенных тиристора 9 опёреж(ающего отключения и диода 10, причем катод тиристора 9 и анод диода 10 соединены с анодом стабилитрона 4 и управляющим электродом тиристора 3, цепь выделекия сигнала управления тиристором, шунтирующую выход источника питания и состоящую из последовательно соединенных конденсатора 11 и диода 12, причем анод диода 12 соединен с катодом диода 10, LС фильтр, выполненный в виде параллельно соединенных конденсатора 13 и дросселя 14, и включенный между управляющим электродом тиристора 9 и выходом депи выделения сигнала управления тиристором (катод диода 12). Источник питания работает следующим .образом. При подключении первичной обмсягки силового трансформатора 3. к питакадей сети переменного тока ва конденсаторе 6 возникает напряжение, которое огранив чивается на заданном уровне стабилизато ром {тиристор 3, стабилитрон 4), модулируется по ймплитуде напряя ением со вторичной обмотки модуляционного трансформатора 8 и поступает на выход источ ника.. Для обеспечения искробезопасносуи . выходной цепи источника схема содержит тиристорНЫЙ узёП ограничения ГЛСЙЦНОСТИ коммутационных разрадов. При вовникновении в выходной цепи источника аварийной коммутации на дросселе 7 появляется ЭДС самоинду1дии, которая через конденсатор 11 цепи выделения сигнала: управления и1С - фильтр (конденсатор 13 дроссель 14) поступает в цепь управляющего электрода тиристора 9 оп ежакщеI4J отключения и вызывает его включение При этом, шунтируется выход источника и осуществляется энергетическая изоляция нагрузки. Йосле включения тиристора 9 начинается разряд конденсатора 6. По окончаний разряда схема возвращается в исходное состояние. Защита тиристора 9 опережающего от ключения от ложных срабатываний под воздействием высокочастотных сигналов передатчика ТУ, подключенного. параллель но выходу источника, осуществляется с помшхью L(фильтра (конденсатор 13, дроссель 14). Нагрузкой передатчика ТУ Со стороны источника питания является цепь: конденсатор 11, L С- ильтр, управлякадий переход тиристора 9 и диод 10, Благодаря тому, что LC-фильтр настроен на частоту передатчика ТУ, его сопротивление на частоте передатчика велико, что ослабляет с 1гнал .ТУ в цепи управляющего электрода тиристора 9 опережающего отключения. При этом исключаются ложные срабатывания тиристора 9, Таким образом, введение параллельного LC-фильтра в цепь управляющего электрода тиристора опережающего отключения позволяет защитить тиристор опережающего отключения от ложных,срабатьшаНИИ под воздействием высокочастотных сигналов передатчика телеуправления . При этом ИЗ выходной цепи источника nttтания исключается резистор, что повыщает выходную искро безопасную мощность источника питания. Повышение мощности, источника питаеия позволяет увеличить дальность дистанционного питания и передачи информа-ции по двухпроводной линии связи, а также обеспечить питанием более мощные электронеобеспеченные устройства автоматики, телемеханики и связи. Кроме.того, в известной схеме источника нагрузкой передатчика ТУ.является резистор, включеньш1й в выходной цепи источника питания. Увеличение номинаш резистора приводит к уменьщению выходной мощности, а уменыдение номинала резистора к увеличению степени шунтирования передатчика источником питания и к необходимости увеличения выходной модности передатчика ТУ. Предлагаемая схема, по сравнению с известной, обладает более высоким входным сопротивлением и позволяет добиться необходимого соотношения сигнал/помеха в линии связи без увеличения мощности передатчика. Формула изобретения Искробезопасны,й источник питания, содержащий силовой трансформатор, выпрямитепь, стабилизатор, измерительную, индуктивность, модуляционный трансформатор, Li С-фильтр и тиристорный узея orvраничения модности коммутационных разрядов, включакщий тиристор опережак щего отключения, и цепь выделения сигналов управления тиристором, о т л и «чающийся тем, что с целью увеличения выходной мощности, L С-фильтр

включен между управлякяцим электродом тиристора и выходом цепи выделения сигнала управления тиристором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР NS 319923, кл. О 05 В 5/О1, 1969.

2,АвтРЬрбКре довидетельство СССР N9 469806, кл. Е 21 F 5/00, 1972.