Искробезопасный источник питания

/46, 1975,ТранзисторньзковольтныхМ.: Энергия,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ИСКРОБЕЗОПАСНЬЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в автономной переносной контрольно-измерительной аппаратуре, работающей во взрывоопасной среде, Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия. Это достигается тем, что в искробеэопасном источнике питания, содержащем блок аккумуляторов, транзисторный однотрансформаторный преобразователь напряжения с обратной связью по току и блок контроля разряда аккумуляторов, согласно- параллельно эмиттер-баэовым переходам транзисторов преобразователя под- ф ключены диоды с последовательно включенными переменными резисторами1 ил.С:5 10 15 20 2 г 30 35 40 45 50 с 5 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в автономной переносной контрольно-измерительной аппаратуре, работающей во взрывоопасной среде,Цель изобретения - повышение КПД.На чертеже представлена схема искробезопасного источника питания.Искробезопасный источник питаниясодержит блок 1 аккумуляторов, выключатель 2, пусковую кнопку 3, преобразователь 4 напряжения с обратнойсвязью по току, блок 5 контроля разряда аккумуляторов. Преобразователь4 напряжения с обратной связью потоку собран на транзисторах 6, 7 исодержит трансформатор 8 с обмотками9, 10 и 11, выпрямительные диоды 12и 13, фипьтрующие конденсаторы 14,15шунтирующие диоды 16, 17 и переменныерезисторы 18 и 19.Блок 5 контроля разряда аккумуляторов содержит задатчик 20 опорногонапряжения, выполненный на полевомтранзисторе с истоковым и стоковымрезисторами, делитель напряжения питания на резисторах 21, 22, компаратор 23 с усилителем мощности выполненным на составном транзисторе, реле 24 с переключающим контактом 25,светодиод 26, сигнализирующий о разряде блока аккумуляторов,В качестве шунтирующих диодов могут быть использованы диоды типов Д310 р Д 9 у Д 220 у Д 223 и др. При использовании в преобразователе германиевых транзисторов в качестве шунтирующих диодов можно устанавливатьтолько германиевые диоды. Наиболееплавную настройку обеспечивают германиевые диоды Д 310 как для германиевых, так и для кремниевых транзисторов преобразователя,Искробезопасный источник питанияработает следующим образом.После включения выключателя 2 икратковременного нажатия кнопки 3,которая шунтирует замыкающий контакт5, преобразователь 4 получает питание и через эмиттер - базовые переходы транзисторов 6 и 7 начинаютпротекать токи, стремящиеся открытьоба транзистора, Так как транзисторы неидентичны, то и их коллекторныетоки также разные. Разность этих токов вызывает изменяющийся магнитныйпоток в трансформаторе. При этом вобмотках 10 трансформатора появляется напряжение, отпирающее один и закрывающее второй транзистор. В режиме установившихся колебаний преобразователя при открытом транзисторе,например 6, напряжение аккумуляторовпрактически приложено к соответствующей первичной обмотке 9 трансформатора и создает на вторичных обмотках 10, 11 напряжение. Напряжение наобмотках 10 поддерживает при этомтранзистор 6 в открытом, а транзистор 7 в закрытом состоянии, Ток базытранзистора 6 и диода 16 являетсятоком нагрузки преобразователя и замыкается по контуру "+" блока аккумуляторов, переход эмиттер - база транзистора 6 и параллельно включеннаяему цепочка из диода 16 и резистора18, вторичная обмотка 10, нагрузкапреобразователя, "-" блока аккумуляторов. Вторичные обмотки 10 служатодновременно и базовыми, а сопротивление нагрузки - базовым сопротивлением, Переходы эмиттер - база транзисторов 6, 7 и диоды 16, 17 исполь -зуются в качестве выпрямителей длянагрузки. Ток нагрузки протекает через блок 1 аккумуляторов 1 и,поэтомунапряжение на нагрузке практическиравно сумме напряжений блока 1 аккумуляторов и вторичной обмотки 10. В момент насыщения сердечника трансформатора рост намагничивающего тока ведет к увеличению падения напряжения на эмиттер - коллекторном переходе открытого транзистора, преобразователя и уменьшению напряжения на вторичной обмотке 10,При уменьшении напряжения на вторичной обмотке 10 на величину падения напряжения на эмиттер - базовом переходе открытого транзистора через этот переход, начинает протекать разрядный ток конденсатора 14, что приводит к лавинообразному закрыванию открытого транзистора преобразователя и открыванию второго транзистора. Шунтирование эмиттер - базовых переходов транзисторов 6, 7 преобразователя 4 диодами 16, 17 с резисторами 18, 19 позволяет отвести часть тока нагрузки через цепочки и значитель но уменьшить базовый и коллекторный токи. Всплеск коллекторного тока,транзистора, обусловленный увеличением намагничивающего тока после насыщения сердечника трансформатора, 1334122практически исключен при шунтировании эмиттер - базового перехода цепочкой с диодом и резистором, Резисторами 18 и 19 обеспечивается такой5 режим работы транзисторов 6, 7, при котором величина базового тока достаточна для возбуждения генерации преобразователя но транзисторы не заходят в глубокое насыщение. При 1 О этом уменьшаются потери на перемагничивание сердечника преобразователя. Блок 5 контроля разряда аккумуля- . торов предотвращает глубокий разряд аккумуляторов.Если падение напряжения на резисторе 22 превышает опорное, то на выходе компаратора 23 устанавливается положительное напряжение. Составной транзистор, подключенный к его выходу, открыт, реле 24 включено, замыкающий контакт переключателя 25 замкнут. При нажатии кнопки 3 после запуска преобразователя 4 получает пи Б тание блок 5 контроля разряда аккумуляторов. Если блок 1 аккумуляторов заряжен, то реле 24 включится и замыкающим контактом 25 зашунтирует пусковую кнопку 3. По мере разряда блока Зо аккумуляторов пропорционально умеяьшается напряжение на резисторе 22, и когда оно станет меньше опорного, компаратор 23 переключится и реле 24 обесточится. Замыкающий контах 2535 разомкнется и отключит преобразователь 4 и блок 5 от блока 1 аккумуляторов 1, а размыкающий контакт 25 переключателя замкнется и подключит к блоку аккумуляторов светодиод 2 б, который сигнализирует о разряде ак-.кумуляторов. Переменным резистором 2 1 производится установка напряжения отключения источника питания.Положительный эффект изобретения заключается в том, что оно существенно повышает длительность непрерывной работы источника питания без.подзарядки аккумуляторов, а при сохранении заданной длительности непрерывной работы позволяет перейти к применению аккумуляторов меньшей емкости, что улучшает массогабаритные характеристики аппаратуры, снижает ее стоимость. При установке шунтирующих диодов КПД искробезопасного источника питания повышается в среднем на 157,Формула изобретения Искробезопасный источник питания, содержащий блок аккумуляторов, транзисторный однотрансформаторный преобразователь напряжения с обратной связью по току и блок контроля разряда аккумуляторов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД согласно-параллельно эмиттер - базовым переходам транзисторов преобразователя подключены диоды с последовательно включенными переменными резисторами.1334122Составитель О,Орлов Редактор М.Товтин Техред М.ДидыкКорректор В,Бутяга Заказ 3961/44 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул. Проектная, 4