Источник питания с искробезопасным выходом Советский патент 1982 года по МПК E21F9/00 H02H7/26 

.Л Изобретение относится к технике элек трического контроля и управления в системах, работающих во взрывобезопасной среде (в угольных шахтах, на предприятиях по добыче не(})ти и газа, на заводах по переработке не(})тепродуктов). Более точная область примене гая - передвижны объекты с автономным источником электрической энергии (шахтные дизельные локомотивы, акуумуляторные электровозы и т.п.). Известны искробезопасные источники, которые могут работать как от централизованных, так и от автономных источников электрической энергии, в которых обеспечение искробезопасности осуществляется опережающим отключением напряжения при помоши управляемых диодов (тиристоров) l . Наиболее близким к предлагаемому является источник питания с искробёэопасным выходом, содержащий тиристор опережающего отклоне-{ия, соединенный анодом с ограничиваюшт1м дросселем, ОДИН вывод которого соединен с конденсатором, включенным между управляющим электродом и анодом опережающего тиристора, при этом конденсатор через резистор подютючен параллельно выходным зажимом источника, и тиристор аварийной защиты, включенный параллелЫно и(гочнику питания 2 . Однако эти устройства не удовлетво рякт возросшим требованиям, предъявляемым к выходной искробезопасной мощности источника, а в других случаях с выпрямителями, выполненными на управляемых диодах - не обеспечивают ста- бильной уставки токовой защиты, тго связано с большим разбросом характеристик полупроводниковых приборов, которые к тому же меняют свои знамения с течением времени, от температуры, от радиоактивных излучений. Следует также отметить, что источники повышенной мощности разработаны главным образом для условий питания их от сети переменного тока. Цель изобретения - упрощение и повьшение надежности схемы устройства, а также расширение области применения для условий питания его от автономного генератора постояннрго напряжения. Поставленная цель достигается тем, что источник питания с искробезопасным выходом, содержащий тиристор опережающего отключения , соединенный анодомс ограничивающим дросселем, один вывод которого соединен с ковденсатором, вклю ченным между управляющим электродом анодом тиристора, при этом конденсатор через резистор подключен параллельно выходным зажимам источника и тиристор аварийной защиты, подключенный параллельно входным залсимам источника питания, допол штельно снабжен датчиком тока, герконом, транзисторным ключом, вгатючен1Л1м последовательно в цепь питания, и оптроном, излучатель которого подкл1с 1ен параллельно тока, В1шючённому последовательно с входом, источника питатдая, а приемник оптрона включен в цепь управления тиристора аварийной защиты, геркон встроен в сердечник ограничивающего дросселя и вклю чен в цепь управления транзисторного ключа. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Устройство содержит генератор 1 пос тоянного напряжения, тиристор 2 опереж ющегоотштючения, соединенный с ограни чившощим дросселем 3, транзисторный ключ, включенный последовательно в цеп .питания на транзисторах 4-6, транзистор 7 аварийной защиты, включенный парал лельно Ежодным зажимам источника питания, в цепи управления которого вклю чен оптрон SA Электрическая схема работает следуто щим образом. Напряжешю от генератора 1 через : открытый транзистор 6 и дроссель 3 поступает на выходные искробезопасныё зажимы. Тиристоры 2 и 7 при этом ост icfTCH закрытыми. Подключение нагрузки к этим зажимам, при условии, если выходной ток не превьщ ает установленной величины, не оказьгоает влияния на состояние схемы. При отключении нагрузки когда резко меняется выходной ток, воз низсает положительный импульс напряжения, на конденсаторе 9, включенном между управлякшшм электрод он и анодом тиристора 2, что приводит к мгновенному срабатывашш тиристора 2, происходи закорачивание выходной цепи, об вспечивая тем самым ее искробезопасность, ток через дроссель 3 нарастает, пропорционально увеличивая индукцию в сердечнике дросселя. Когда ток достигнет величины уставки, геркон срабатывает и замыкает эмиттер и базу транзистора 4, что приводит к выключению тока в схеме. Энергия самоиндукции дросселя при этом гасится через тиристор 2 и диод 10, одновременно удерживая закрытым транзистор 4, исключая преждевременное включение питания при размыкании контактов 11 геркона. Новым узлом в данном устройстве является тиристор аварийной защиты 7 с оптроном 8. Основное назначение этого узла - отключить напряжение при повреждении или отключении транзисторов 4, 5, 6 и магнитоуправляемого контакта 11, которые согласно правилам ПИВРЭ не относятся к категории непов- реждаемых. Отказ любого из этих элементов вызывает вюпочение оптрона 8 и затем тиристора 6, который закорачивает выходную цепь генератора 1 постоянного тока. Кроме того, включение геркона, встрЬенного в сердечник ограниченного дросселя 3, в цепь управления транзисторного ключа позволяет при достаточно простой схеме обеспечить высокую надежность источника, а также стабильную точность установки токовой защиты. Формула изобретения Источник питания с искробезопасным выходом, содержащий тиристор опережакк щего отключения, соединенный анодом с ограничивающим дросселем, один вывод которого соединен с конденсатором, включеннЬ1м между управляющим электродом и анодом опережающего тиристора, при этом конденсатор через резистор включен параллельно выходным зажимам источника питания, и тиристор аварийной заииты, включенный параллельно входу источника, отличающийся тем, что, с целью расщирения области применения на случай питания его от автономного генератора постоянного напряжения, повыщения надежности схемы и точности уставки токовой зашиты, дополнительно снабжен датчиком тока, герконом, транзисторным ключом, включенным последовательно в цепь питания и соединеннь1й с другим Выводом ограничивающего дросселя оптроном, излучатель которого подключен параллельно датчику тока,

включенному последоваггельно с источникомпитания, а приемник оптрона включен в цепь управления тиристора аварийной защшы, геркон всягроен в сердечник ограничивающего дросселя и включен в цепь 5 управления транзисторного ключа.

,.... ,&.-

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N8 236604, кл. Е 21 F 9/00, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 319923, ЯП. С О5 В 5/О1, 1969.

it

С1