Искробезопасный источник питания

(51) 5 Е 21 Г 9/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ водственное объедии выпуску средств ных машин "Автомат 88.8)и дрОбеспечение рудничньж электрир. М., 1986, с,28,е свидетельство СССРкл. Е 21 Г 9/00, 1984. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Научно-произнекие по созданиюавтоматизации горгормаш(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания аппаратуры, работающей в потенциально взрывоопасных средах. Цель -повышение надежности искроэащиты. Источник напряжения 1 подключен к узлу2 выделения сигнала при коммутациицепи или перегрузке. Последний состоит из двух частей. Первая частьподключена своим выходом к последовательному ключу 3, а вторая - к параллельному ключу в виде тиристора 4.Первая часть Функционально разделенана 3 блока - выделения сигнала при1567796 1 О коммутации цепи (дроссель 8, транзисторы 9 и 1 О, диоды 11-13 и резисторы14,15), максимальной токовой защиты(измерительный резистор 16, потенциометр 17) и выходных элементов (оптопары 18,19, резистор 20 и транзистор 21). Дроссель 8 и резистор 16 являются общими для обеих частей узла2. Вторая часть этого узла выполненааналогично. При подаче напряженияоткрывается транзистор 33 последовательного ключа 3, который подключает Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания аппаратуры, работающей в потен циально взрывоопасных средах.Целью изобретения является повышение надежности искрозащиты,На фиг.1 приведена функциональная схема устройства на фиг,2 - принципиальная схема искробезопасного источника питанияУстройство состоит из источника напряжения 1, узла 2 выделения сигнала при коммутации цепи или при пере груэке, последовательного ключа 3 и параллельного ключа 4. Последовательный ключ 3 соединяет один из выводов источника напряжения 1 с одноименным выводом источника питания, а параллельный ключ 4 подключен параллельно выводам источника питания. Управляющие входы ключей 3 и 4 соединены соответственно с первым и вторым выходами узла 2 выделения сигнала при 40 ком 1 чутации цепи или при перегрузке.Источник напряжения 1 состоит иэ трансформатора 5 с сетевым предохранителем, выпрямителя 6 и фильтрующего конденсатора 7. Узел 2 выделения сиг нала при коммутации. цепи или при перегрузке состоит из двух частей. Первая часть подключена своим выходом "к последовательному ключу 3, а вторая - к параллельному ключу 4. Первая 50 часть функционально разделена на три блока; выделения сигнала при коммутации цепи (дроссель 8, транзисторы 9 и 10, диоды 11 - 13 и резисторы 14 и 15), максимальной токовой защиты (измерительный резистор 16 и потенциометр 17) и выходных элементов (оптопары 18 и 19, резистор 20 и транзистор 21). Дроссель 8 и резистор 16 нагрузку к источнику питания. Транзисторы 9,10,21,22,23, выходные эле.менты оптопар 18,19,30 и 31 и тиристор 4 закрыты. При коммутации цепинезависимо закрывается тиристор 4параллельного ключа. При выходе изстроя ключа 3 (его закорачивание) открывается тиристор 4 и шунтирует выход источника питания. Таким образомобеспечивается повышение надежностиискроэащиты. 2 ил. являются общими для обеих частей узла 2. Вторая часть эФого узла состоит из таких же элементов, как и первая часть, за исключением транзистора 2 1 (элементы 22-32),Последовательный ключ 3 состоит из транзистора 33 с резисторами 34 и 35 в базовой цепи, Параллельный ключ 4 выполнен в виде тиристора.При подаче переменного напряжения на сетевую обмотку трансформатора 5 на вторичной его обмотке появляется напряжение, которое с помощью выпрямителя 6 и конденсатора 7 преобразуется в постоянное напряжение. Это напряжение прикладывается к базовой цепи транзистора 33 последовательного ключа 3, он открывается и подключает нагрузку к источнику напряжения.Транзисторы 9,10, 21-23, выходные элементы оптопар 18, 19, 30 и 31, а также тиристор 4 закрыты.При коммутации цепи (например, размыкании цепи нагрузки) на дросселе 8 наводится ЭДС самоиндукции, которая вызывает протекание базовых токов транзисторов 10 и 23 соответственно через диод 12 и резистор 15, а также диод 25 и резистор 28. Укаэанные транзисторы открываются, вызывая протекание тока через излучающие элементы оптопар 18 и 30 соответственно через резисторы 14 и 27. Оптопара 18, открываясь, пропускает черезрезистор 20 базовый ток транзистора21. Последний, открываясь, шунтируетбазовую цепь транзистора 33, которыйвключен последовательно с нагрузкой.Транзистор 33 последовательного ключа3 закрывается, отключая источник напряжения 1 от внешней цепи источника,ограничивая поступление его энергии67796 10 15 20 25 5 15 в разрядный промежуток и обеспечивая искробезопасность выходной цепи источника. Оптопара 30, открываясь, через резистор 32 подает напряжение на управляющий переход тиристора 4, При выходе из строя последовательного транзистора 33 (его закорачивание) открывается тиристор 4 и шунтирует выходные зажимы источника питания. Доступ энергии источника в разрядный промежуток также прекращается, и обеспечивается искробезопасность выходной цепи.Таким образом, при выходе иэ строя одного иэ ключей искробезопасность обеспечивается оставшимся в рабочем состоянии ключом, чем обеспечивается повышение надежности искроэащиты.Применение предлагаемого искробеэопасного источника питания позволяет за счет повышения надежности искрозащиты повысить безопасность примененияэлектроэнергии в потенциально взрывоопасных средах, а также расширитьобласть применения искробезопасныхэлектрических цепей. Формула изобретенияИскробезопасный источник питания, содержащий источник напряжения, дрос" сель, к первому выводу .которого подключен отрицательный полюс источника напряжения, эмиттер первого транзистора и анод первого диода, катод которого подключен к базе первого транзистора, которая через первый резистор соединена с базой второго транзистора и катодом второго диода, анод которого и эмиттер второго транзистора соединены с вторь 1 м выводом дросселя и первым выводом измерительного резистора, второй вывод которого соединен с входом последовательного ключа, выход которого подключен к катоду тиристора параллельного ключа и первому выводу нагрузки, третий транзистор, эмиттер которого соединен с вторым выводом измерительного резистора, а коллектор - с управляющим входом последовательного ключа, кол 30 35 40 45 50 лектор первого транзистора через третий диод соединен с коллектором вто- рого транзистора, первую оптопару, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности искрозащиты, он снабжен тремя оптопарами,тремя диодами, двумя транзисторами,двумя потенциометрами и пятью резисторами, причем эмиттер четвертоготранзистора соединен с анодом четвертого диода и первым выводом дросселя,база четвертого транзистора соединенас катодом четвертого диода и черезвторой резистор с катодом пятого диода и базой пятого транзистора, эмиттер которого соединен с анодом пятогодиода и вторым выводом дросселя, коллектор четвертого транзистора черезшестой диод соединен с коллекторомпятого транзистора, коллектор которого через третий резистор и светодиодпервой оптопары соединен с положительным выводом источника напряжения,один вывод четвертого резистора соединен с положительным выводом источника напряжения, другой - с первымиобъединенными выходами первой и второй оптопар, вторые выходы которыхсоединены между собой и подключенык управляющему электроду тиристорапараллельного ключа, первый и второйпотенциометры включены параллельноизмерительному резистору, подвижныйконтакт потенциометров соединен свторым выводом измерительного резистора и с анодами светодиодов второйи третьей оптопары соответственно,катоды которых подключены к первомувыводу измерительного резистора, первые выходы третьей и четвертой оптопар подключены к положительному выводу источника напряжения, вторыевыходы подключены к первому выводупятого резистора, второй вывод которого соединен с базой третьего транзистора, катод светодиода четвертойоптопары соединен с коллектором второго транзистора, а анод через шестой резистор подключен к положительному выводу источника напряжения..Тираж одписное роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О Заказ 1311ВНИИПИ Госу рственного комите 113035, Москва 73а по Жобретениям и открьггиям при ГКНТ СРаушская наб., д, 4/5