Искробезопасный источник питания Советский патент 1980 года по МПК H02H7/06 

1

Изобретение относится к, аппаратуре шахтной геофизики и устройств автоматики и связи, работаюш,их в шахтах, опасных по газу или пыли.

Известны искробезопасные источники питания, содержашие аккумуляторную .батарею, узел ограничения тока перегрузки и короткого замыкания, выполненный на основе полупроводниковых элементов 1.

Недостатками этих источников питания являются сложность и невысокая надежность.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату является искробезопасный источник питания, содержаш.ий аккумуляторную батарею, узел ограничения тока перегрузки и короткого замыкания, выполненный на основе тиристора с резистором в цепи управления, и транзисторный ключ, включенный последовательно с нагрузкой и тиристором 2.

Этому устройству присуш,и недостаточная надежность восстановительно-зашитных свойств схемы ограничения тока разряда аккумуляторной батареи в момент срабатывания тиристорного узла ограничения мощности и восстановления режима нормальной

работы источника после ликвидации аварийной ситуации в нагрузке из-за разброса параметров полупроводниковых приборов, в частности токов утечки.

Цель изобретения - автоматическое подключение источника питания к нагрузке после ликвидации аварийного режима, а также повышение надежности коммутации.

Эта цель достигается тем, что искробезопасный источник питания снабжен дополнительным транзисторным ключом, диодом, 10 формирователем импульсов на основе элементов задержки и реле, причем диод включен последовательно с тиристором, параллельно которым подключен дополнительный транзисторный ключ, диод подключен ко входу формирователя импульсов, выход которого подключен к обмотке реле, контакты которого включены в цепь управления транзисторных ключей.

На чертеже изображена принципиальная схема искробезопасного источника питания. 20Источник содержит аккумуляторную батареию 1, контакты 2, включенные в цепь управления входного транзистора 3 узла задержки, в состав которого входят также транзистор 4, резистор 5, конденсатор 6, резисторы 7 и 8, конденсатор 9, резистор 10, выходной транзистор 11 узла задержки, обмотка, реле 12, включенная на его входе, транзисторный ключ 13, включенный последовательно в цепь нагрузки, транзисторный ключ 14, токоизмерительный резистор 15, включенный в цепь управления тиристором 16, включенным последовательно с диодом 17. Работает устройство следующим образом. Включение источника питания осуществляется замыканием контактов 2. При этом на базу транзистора 11 через усилитель тока на транзисторе 3 поступает отпирающий ток, вызывающий срабатывание реле 12. Последнее своими контактами обеспечивает открывание последовательного ключа и запирание параллельного. Открытый последовательный ключ передает электрическую мощность аккумуляторной батареи в нагрузку. Падение напряжения на токоизмерительном резисторе 15 недостаточно для открывания тиристора 16. Следовательно, напряжение на диоде 17 отсутствует, и транзистор 4 заперт. При аварийном режиме в нагрузке, заключающемся в увеличении тока или коротком замыкании, падение напряжения на токоизмерительном резисторе 15 отпирает тиристор 16, щунтирующий нагрузку. Падение напряжения на полупроводниковом диоде вызывает насыщение транзистора 4 и тем самым запирание транзистора 11. После срабатывания тиристорного узла ограничения мощности короткого замыкания напряжение между точками А, В недостаточно для удержания реле, которое отпускает и своими контактами запирает последовательный ключ и подключает входную цепь параллельного ключа к усилителю тока, вы полненному на транзисторе 3. Запирание последовательного ключа вызывает уменьшение тока, короткого замыкания и увеличение напряжения между точками А, В и, следовательно, увеличивает насыщение парал. лельного ключа. Поскольку падение напряжения на насыщенном параллельном ключе меньше падения напряжения на проводящей цепи 16, 17, то ключ обеспечивает выключение тиристора 16, после чего состояние отпускания реле 12 сохраняется на время задержки, определяемое элементами узла задержки 5, 6, 7, и 8, 9, 10. По окончании времени задержки запирается транзистор 4 и отпирается транзистор И, вызывая срабатывание реле 12. Если к этому моменту аварийный режим нагруз ки ликвидирован, то источник обеспечивает дальнейшее нормальное энергопитание нагрузки. В противном случае тиристор вновь открывается и источник входит в режим генерации. Выбором времени задержки достигается сокращение среднего тока разряда батареи 1 в аварийном режиме. При ликвидации аварийного состояния нагрузки обеспечивается восстановление нормальной работы источника, Формула изобретения Искробезопасный источник питания, содержащий аккумуляторную батарею, узел ограничения тока перегрузки и короткого замыкания, выполненный на тиристоре с резистором в цепи управления, и транзисторный ключ, включенный последовательно с нагрузкой и тиристором, отличающийся тем, что, с целью автоматического подключения источника питания к нагрузке после лик видации аварийного режима, а также повыщения надежности коммутации, он снабжен Дополнительным транзисторным к/7ючом, диодом, формирователем импульсов на основе элементов задержки и реле, причем диод включен последовательно с тиристором, параллельно которым подключен дополнительный транзисторный ключ, диод подключен ко входу формирователя импульсов, выход которого подключен к обмотке реле, контакты которого включены в цепь управления транзисторных ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 412601, кл. Н 02 Н 7/06, 1972. 2.Горные мащины и автоматика, 1972, вып. 8, с. 39-40.