Искробезопасный источник питания Советский патент 1980 года по МПК E21F9/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам техники безо дасности в горном деле для предотвращения взрывоопасного искрения и предназначено для питания электрической аппаратуры, работающей в условиях, когда существует опасность образова1шя взрывчатых пыле-газо-воздушных смесей, например в шахтах, нефтеперерабатывающих и химических предприятиях и т.д. Известны устройства, обеспечивающие искробезопасность выходных цепей источников питания с помощью быстродействующего тиристорного шунта, который при возникновении перегрузок шунтирует выходные зажимы, предотвращая таким образом возможность взрывоопасного искрения. Кроме тиристорного шунта такие устройства содержат схему восстановления, которая по истечении некоторого времени запирает тиристорный шунт и восстанавливает рабочий режим устройства искрозащнггы l. Однако в таких устройствах схема восстановления потребляет значительный ток и применение ее при небольшой мощности источника постоянного тока часто оказывается невозможным, . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является искробезопасный источник питания, содержащий источник постоянного тока, и устройство, обеспечивающее искробезопасность выходных цепей T2J. Схема восстановления содержит тиристор восстановления, анод и управляющий электрод которого соединен через последовательно соединенные отсекающие диод и стабилитрон , ограничительный резисторв в цепи анода Т1фис- тора восстановления и зарядный конденсатор, включенный между анодом тиристора восстановлений и анодом тиристора защиты. Недостатком, такого искробеоопасного источника питания является необхо37

димость применения ксточшжа посггояшю- г-о тока с относительно большой емкостью так как дшке при от1сяюченной aaipySKe схема восстановле)ия потребляет значительшлй ток.

Цель изобретения снижение энергонслреблеишя в рабочем режиме.

Поставленная цель AocTHraeixiH тем,

что ИСКрОбеЗОГШСНЫЙ источник ПИТс1ния, содержащнй источник постоянного

тока, ограничителы ый резистор, тиристор защиты, катод и управляющий электрод которого соединены через измерительный резистор, включенный последовательно Б цепь нитания нагрузки, тиристор всюстановлекия, анод и катод ко-т-орого подклрочены параллельно тиристору защиты через конденсатор, а его анод соединен с управляющим электродом через диод и стабилитрон, (Знабжен транзисторным ключом со стаби:штроном, его вход череа стаб шитрон подключен нараллельно органичительному резистору, а выход - последовательно с тиpucTOf)OM восстановления.

Па чертеже пред-зтавлена схема искробезопасного источника

Устройство включает ист-очник 1 ностояшюго тока, ох шнит-гительные реаи.сторы 2 и 3, тиристор 4 восстшювлория,

анод и управляющий электрод которого соединен;: цепочкой из последова.т-эльно соеднне5ШЬ х диода 5 и стабилитрона 6, тиристора 7 защиты, к.атод и управляю- цщй электрод которого соеди11ень5 через измерительшлй резистор 8, Зсгрядвий конденсатор 9, включенный между aнoдa vjи тгфист-оров, отсекающий диод Ю, включень й пс-с ледоват-ельно с одш1м из выход-ных 111: оводов и блок$фовочный конденюатор 11, включеншлй параллельно выходHbSM аажимом, шюд тиристора восстанов- aejJHsi череа резистор 3 соединен с колaeKTOposi транзистора 12, эмиттер которого соединен с полонштельным полюсом

источнйзс.а по1:п:оянного тока, а багш через последовательно соединенные резисто 13 и стабилитрон 14 соединена с э-нодом тиристора защить,

Устройство работает следующим образом,

В рабочем режиме, когда ток нагрузки не превь шает искроопас1О.х величин, Т1фистор 7 сзащ1ггь5 закрыт, напряжение) падающее на огреищчителыюм резисторе 2, меньше напряжения пробоя стабилитрона 14, транзист 12 ае.крыт и ток в цепн анода тиристора 4 восстановлени

104

не течет. При возникновешш перегрузки по току TirpHCTOp 7 защиты включается падением напряжения на измерительном резисторе 8 и шунтирует выходные зажимы источника,

Напряжение, падающее на огра1шчительном резисторе 2, возрастает транзистор 12 открывается и начинается ааряд конденсатора 9 через транзистор 12, ограничител. резистор 3 и открытый тиристор 7 защиты. По мере заряда конденсатора 9 возрастает напря кение на аноде Ti-фистора 4 восстаиовле шя и при достижении напряжения пробоя стабилитрона 6 тиристор 4 восстановления включается. Конденсатор 9 через открытый тиристор 4 восстановле1шя оказывается подключеннь М параллельно тиристору 7 защиты, причем отрицательно заряженной обкладкой к аноду, а положительно заряженной к катоду тиристора 7 защиты и последний выключается. Если перегрузка но выходу источш- ка устранена, напряжение на резисторе 2 падает, транзистор 12 закрьшаетсй, т.е. схема возвращается в рабочий режим. В противном тиристор 7 вновь включается и описанные процессы повторяются.

В рабочем режиме предлагаемое устройство потребляет ток, равный сумме токов утечкк тщтстора 1 и закрытого транзисгора 12. Таким образом, при выборе мощности источника поегоянного тока, испол1 зуемом в предлагаемом устройстве, током, потребляемым схемой искрозащиты, можно пренебречь.

Применение предлагаемого источника позволяет снизить -IXDK, потребляемый схемой 11скрозаи01ты, до величины меньшей ОД мЛ, что позволяет без ухудщения параметров аппаратуры уменьщить емкост источника постоянного тока, увеличить время непреры-вной работы аппарат фьи

Формула изобретения

Искробезопасный источншс питания, содержащий источник постоянного тока, ограничительный резистор, тиристор защиты I катод и управляющий электрод которого соед1шены через измерительный резистор, включенный последовательно в цепь питания нагрузки, тиристор восстановления, анод и катод которого подключены параллельно тиристору защиты через конденсатор, а его анод соединен с управляющим электродом через диод и

стабилитрон, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления в рабочем режиме, он снабжен транзисторным ключом со стабилитроном, причем его вход через стабилитрон подключен параллельно ограничительному резистору, а выход - последовательно с тиристором восстановления.

Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское сввдетельство СССР № 412601, кл. G 05 F 1/58, 13.09.71.

2.Горные машины и автоматика, ЦНИЭИуголь, 1975, N 3, с. 19.

4-

5 б

W

й