Блок питания с искробезопасным выходом

= А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 01 512299 бонза Советских Социалистических Республик) Заявлено 15,04,72 (21) 1773379/24-7 с присоединением заявки21 Г 9/О 02 Н 7/ сударственныи коми 23) Приоритетпубликовано 30.04,7ата опубликования Совета Министров СССРпо делам изобретенийБюллетень1писания 04,06.76 открыт 2) Авторы изобретени М. Кириченко, А. Н. Гура и А. В. Губкин Донецкий научно-исследовательский и проектно-конструкторск институт по автоматизации горных машин(54) БЛОК ПИТАНИЯ С ИСКРОБЕЗОПАСНЪМ ВЫХ яи Изобретение относится к блокам питания сискробезопасным выходом, предназначеннымдля электропитания искробезопасных устройств и систем автоматики, телемеханики исвязи, эксплуатируемых во взрывоопасных 5средах на предприятиях горной, химической,нефтяной и других отраслей промышленности.Известные блоки питания с искробезопасным выходом, содержащие основной и дополнительный источники питания токозадающий 10диод и токоограничивающий резистор, ограничивающий диод и устройство отсечки, имеютнизкий к.п.д. блока питания, обусловленныйбольшими тепловыми потерями на токоограничительном резисторе и низкую допустимую 15искробезопасную мощность.Предложенный блок питания с искробезопасным выходом не имеет указанных недостатков благодаря тому, что он снабжен токозадающим и токоограничивающим транзистором, база которого через токозадающий диод,соединена с минусом дополнительного источника питания, эмиттер через токоограничивающий резистор подключен к плюсу дополнительного источника, а коллектор - к устройству отсечки тока, к минусу основного источника питания и через ограничиваюший диодв прямом направлении соединен с его базой.На чертеже представлена принципиальнаэлектрическая схема описываемого блока птания с искробезопасным выходом,Блок питания с искробезопасным выходом состоит из дополнительного источника 1, токо- ограничивающего резистора 2 и транзистора 3, основного источника 4, токозадающего диода 5, ограничивающего диода 6 и устройства отсечки тока, включающего тиристор 7, диод 8 и резистор 9,При номинальной нагрузке (при токе нагрузки, меньшем эмиттерного тока) управляющий переход тирпстора смещен в обратном направлении падением напряжения на диоде 5 и переходе база - коллектор транзистора, поэтому тиристор надежно закрыт, При перегрузке блока питания падение напряжения на диоде 5 и переходе база - коллектор транзистора изменяет полярность и при определенной ее величине тиристор 7 открывается и шунтирует выходную цепь блока питания. Если перегрузка снимается, тиристор восстанавливается с помощью контакта реле. Очевидно, что ток выходной цепи, при котором срабатывает тиристор, определяется выходной вольтамперной характеристикой транзистора и не зависит от чувствительности тиристора, что исключает настройку входной цепи тиристора. Ток срабатывания и номинальный ток нагрузки блока питания практически равны вследствие высокой жесткости активного участка вольт-амперной характеристики транзистора, включенного по схеме с общей базой, Это позволяет получить мощность в нагрузке, прак512299 Составитель А. ЕрыгинТехред А. Камышникова Корректор Т. Гревцова Редактор В. Левятов Заказ 1209/13 Изд. Мо 1306 Тираж 690 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4.5Типография, пр. Сапунова, 2 тически равную предельно допустимой искробезопасной, т. е. коэффициент использования искробезопасной мощности блока питания, близкий к единице. К.п.д. блока питания определяется его аварийными режимами, к которым относятся пробой перехода эмиттер - коллектор пробой перехода база - коллектор, пробой перехода эмиттер - коллектор и обрыв базы. При пробое перехода эмиттер - коллектор в случае перегрузки тиристор срабатывает от падения напряжения на диодах 5 и би невосстанавливается, так как реле закорочено, При пробое перехода база - коллектор тиристор включается падением напряжения на диоде ц тоже не восстанавливается, так как реле обесточено, При пробое перехода эмиттер - коллектор и обрыве базы происходит процесс, аналогичный первому аварийному режиму. В этих аварийных режимах необходимо обеспечить трехкратный запас по току для тиристора 7, что достигается резистором 2. Очевидно, что для увеличения к.п,д, необходимо уменьшить сопротивление резистора 2, что практически легко осуществить, выбирая тиристор, соответствующий номинальным токам. Таким образом, при достаточном номинальном токе тиристора 7 можно получить достаточно высокий для искробезопасных источников к,п,д. Конденсатор и стабилитрон рабочего источника используются для уменьшения перенапряжений в режиме коммутации нагрузки.Выполнение блока питания с нелинейным 5 токозадающим и токоограничивающим элемен.том в устройстве отсечки тока позволило получить блок питания с искробезопасным выходом, имеющий малый вес, малые габариты, мощность в нагрузке, равную предельно допу стимой искробезопасной, и высокий к.п.д.11 =0,7 (при к.п.д. источника прототипа т 1 =0,2). Формула изобретения 15 Блок питания с искробезопасным выходом,содержащий основной и дополнительный источники питания, токозадающий диод, токоограничивающий резистор, ограничивающий диод и устройство отсечки, о т л и ч а ю щ и й с я 20 тем, что, с целью увеличения к.п.д. и искробезопасной мощности, он снабжен токозадающим и токоограничивающим транзистором, база которого через токозадающий диод соединена с минусом дополнительного источника пита ция, эмиттер через токоограничивающий резистор подключен к плюсу дополнительного источника питания, а коллектор - к устройству отсечки тока, к минусу основного источника питания и через ограничивающий диод в 30 прямом направлении соединен с его базой.