Устройство обеспечения искробезопасности нагрузки

(21) 4107886/ (22) 21, 05. 86 (46) 15. 01. 88 (7 1) Научно-и объединение п средств автом и Украинский но-исследоват ной геомехани дела(72) Э.Г. Ко А.З, Куфман (53) 622311 2 Бюл. У 2роизводственноео созданию и вып и атизации горных машфилиал Всесоюзногоельского институтаки и маркшейдерског научгоро ган, В.П. Диденки А.Я. Гофман(56) Кириченко Б.М Устройство коммута РС Горные машины и ЦНИЭИУголь, 1976,Степаненко И.П. Марсюк Н.А.ии нагрузки.автоматика.32.Основы теории зисторных схем. -с. 493. транзисторов и тр М.: Энергия, 1977 СКРО ОЙСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯСТИ НАГРУЗКИретение относится котехники. Цель изобнадежности работы.транзистор 1. КС-це3, дополнительный р(54) УСТ БЕЗОПАСН (57) Изо ти элект обласетениявУстр-во повышени содержит резистор очку, зисГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ тор 2, конденсатор 4. Эмиттер транзистора 1 подключен к источнику питания постоянного .тока. Величина резистора 2 определяется из соотношения К,=Ц /1, где Ц - начальное напряжение на разряде; 3 - статический коэффициент передачи тока транзистора 1; 1 н - ток нагрузки. Величина резистора 2 определяется из соотношения (Ц-Ц,)/Ц 01 К,-К 1К+1-ц )/1,Д-К, где ц - напряжение между первым выводом резистора 2 и эмиттером транзистора 1 до коммутации; ц - падение напряжения на база - эмиттерном переходе транзистора. Величина емкости КС-цепочки выбирается из соотношения С/К,1(Ц-Ц,)3 К,/(Ц-Ц-Ц) (К, +К ), где С - время паузы, приУкотором обеспечивается искробезопасность, После подключения к источнику тока резисторов 2, 3 и конденсатора 4 КС-цепочки протекает базовый ток транзистора 1, он открывается, обеспечивая протекание тока нагрузки. При протекании тока через конденсатор происходит заряд последнего до определенного напряжения, после чего заряд прекращается. 1 ил.(12) ц,=ц-ц - цэ,цо1 сК,(4) Ц - ц с ц (13) 1136Изобретение относится к электротехнике и предназначено для обеспечения искробезопасности нагрузки всхемах электропитания, работающихв условиях, опасных по газу, пылии внезапным выбросам.Цель изобретения - повьппение надежности работы.На чертеже изображена принципиальная схема устройства.Устройство содержит транзистор 1,эмиттер которого соединен с одним изполюсов источника питания постоянного тока (например, при применениии-р-п-транзистора - с отрицательным), а коллектор - через нагрузкус другим полюсом источника питания,к которому подключен первый выводрезистора 2, второй вывод которогочерез параллельно соединенные резистор 3 и конденсатор 4 КС-цепочки подключен к базе транзистора 1.Устройство работает следующимобразом,При коммутации в линии связи с источником питания напряжение между общей точкой резистора 2 и нагрузки и эмиттером транзистора 1 уменьшается на величину начального напряжения на разряде Ц . Так как напряжение на емкости мгновенно измениться не может, то создаются условия для отсечки базового тока транзистора, если где Ц, - напряжение на резисторе до коммутации. где 1 - базовый ток транзистора,то неравенство (1) примет вид Базовый ток транзистора определяется из соотношения где К 2 - величина резистора 3 КС-це почки,10При подстановке в неравенство(4) вместо 1 значения 1 из неравенства (5) соотношение (4) ненарушится и примет вид ц, , (7)- сР Кфоткуда находим выражение для определения сопротивления дополнительного резистора 2 Подставив в неравенства (3) и(5) значение 1 из уравнения (6),получим Откуда К (Ц-Ц ) К,/Ц - К,К,с(Ц-Ц)Р й- К,. (1 О) 40Запишем выражение для определениясопротивления резистора 3 КС-цепочки в виде ц - цЬц - ц5 эЦ2 14к -к, к, - й-к(11) Для прекращения электрическогокоммутационного разряда достаточно50обеспечить отсутствие базового токатранзистора на 2,5-3 мкс.Поскольку где Ц - напряжение на емкости, тонеравенство (1) примет видгде45 еводом дополнительнотора и эмиттером трра до коммутации;падение напряженияэмиттерном переходезистора,а емкости КС-цепочкиз соотношения ым рези исто а база транвается последнии зисторключаяется. 50 а величи бирается с вы ини и нэ язи ая натор гру ск омопасгде безо споль схе 3 1Как было сказано, после коммутации во время паузы базовый ток транзистора равен нулю, поэтому емкость разряжается через дополнительный резистор и напряжение на ней равноцс цсое (14) где ц - напряжение на емкости докоммутации;- время.Напряжение на емкости до коммутации равно С учетом этого, напряжение на емкости в момент времени й = й равно Подставив значение Цв неравенство (13), получим ц - ц Еэ 8 Сц- К е- ц сц (17) Откуда, должно выполняться условие (17) Таким образом, после п к источнику питания через дополни тельный резистор 2, резистор 3 и емкость 4 КС-цепочки протекает ба выи ток транзистора 1, он открывается, обеспечивая протекание тока нагрузки. При протекании тока через емкость происходит заряд последней до определенного напряжения, после чего заряд прекращается.При коммутации в линии связи с источником питания нарушается условие протекания базового тока трангрузку. Разряд прекр замыкании контактов вротекает базовый токн открывается, подклюк источнику питания.ойство для обеспечениности нагрузки можетовано в искробезопасн мах электропитания, включая схемы с ответвлениями, мощностью в десятки ватт на одно устройство. Единственное требование к источнику питания в такой системе - искробезопасность его в режиме короткого замыкания,Данное устройство будет полезным10 в схеме электропитания аппаратуры,не допускающей перерыв в питаниипри технологических коммутациях нагрузок.формула изобретения15 Устройство обеспечения искробезопасности нагрузки, содержащее транзистор, КС-цепочку и резистор, причем эмиттер транзистора подключенк одному из выводов источника пита 20 ния постоянного тока, а коллектор -к одному из выводов нагрузки, другой вывод которой подключен к другому выводу источника питания постоянного тока и к первому выводу25 резистора, второй вывод которогочерез параллельно соединенные конденсатор и резистор КС-цепочки подключен к базе транзистора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью30 повьппения надежности работы, величина резистора К, определяется изсоотношенияоК,н35 где ц - начальное напряжение наразряде;- статический коэффициент передачи тока транзистора;1 - ток нагрузки,40 величина резистора КС-цепочки Кределяется из соотношения ЦЦ, Цо К + К1 и- время паузы, при котообеспечивается искробность цепи.