Искробезопасный источник постоянного стабилизированного напряжения

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц 536565

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.12.73 (21) 1974842/07 с присоединением заявки Мв (23) Приоритет

Опубликовано 25.11.76. Бюллетень Хв 43

Дата опубликования описания 15.02.77 (51) М. Кл.з Н 02Н 7/127

Н 02М 7/155

Н 02J 1/04

Гас уд ар стае нный ком итет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н оытнй (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Б. М. Кириченко, А. Н. Гура и А. В. Губкин

Донецкий научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизации горных машин (54) ИСКРОЬЕЗОПАСНЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

СТА Б ИЛ ИЗ И РО ВА Н HO ГО НАП РЯ ЖЕ Н ИЯ (2).

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах автоматики, телемеханики, связи, эксплуатируемых во взрывоопасных средах на предприятиях горной, химической, нефтяной и других отраслей промышленности.

Известен искробезопасный блок питания, у которого искробезопасность достигается шунтированием нагрузки тиристорной защитой с последующим автоматическим восстановлением схемы (1).

Наиболее близок к изобретению искробезопа сный источник постоянного стабилизированного напряжения, содержащий подключенные к отдельным вторичным обмоткам силового трансформатора однополупериодный выпрямитель и двухполупериодный управляемый выпрямитель с двумя тиристорами, катоды которых объединены, а управляющие цепи подключены к выходу генератора запускающих импульсов; сглаживающий фильтр и ограничитель тока, подсоединенные к выходу двухполупериодного управляемого выпрямителя; подключенный параллельно выходным зажимам защитный тиристор, управляющий электрод которого через стабилитрон подключен к датчику перегрузки по защищаемому параметру, включенному в выходную цепь источника

В этом устройстве при перегрузке по току или при коротком замыкании на нагрузочной характеристике появляется нелинейный участок, в результате чего при использовании устройства в качестве искробезопасного источника питания резко снижается выходная искробезопасная мощность в номинальном режиме.

Ограничение тока стабилизатором напряжения предотвращает внезапное повреждение

IO последнего, но не защищает его от перегрева при длительном коротком замыкании на выходе, а это снижает надежность стабилизатора и устройства в целом. При увеличении выходного напряжения срабатывает защитный ти15 ристор, конденсатор Со (а в аварийном режиме и конденсатор С ) разряжается непосредственно на защитный тиристор, что резко снижает его надежность, а также надежность стабилизатора напряжения и устройства в це20 лом. Кроме того, это устройство не самовосстанавливается при срабатывании защитного тиристора.

Цель изобретения — повышение надежности источника, 25 Для этого последовательно с защитным тиристором включена цепь, состоящая из последовательно соединенных диода, включенного в прямом направлении, параллельно которому подключены зажимы питания генератора

ЗО запускающих импульсов, емкостного накопи536565

15

20 теля, резистора и однополупериодного выпрямителя.

Кроме того, с целью улучшения нагрузочной характеристики ограничитель тока выполнен в виде шунтированного диодом дросселя.

На чертеже дана схема предлагаемого искробезопасного источника постоянного стабилизированного напряжения.

Искробезопасный источник содержит силоson трансформатор 1; однополупериодный выпрямитель 2; двухполупериодный управляемый выпрямитель 3, выполненный на диодах

4, 5 и тиристорах 6, 7, катоды которых объединены, а управляющие цепи, шунтированные резисторами 8, 9 и через конденсаторы 10 и

11 подключены lx выходу генератора 12 запускающих импульсов, собранного на двухбазовом диоде 13, резисторах 14, 15, 16 и конденсаторе 17; сглаживающий фильтр 18, ограничитель 19 тока, выполненный в виде дросселя 20; шунтируемого диодом 21; подключенный параллельно выходным зажимам защитный тиристор 22, управляющий электрод которого через стабилитрон 3 подключен к датчику 24 перегрузки по защищаемому параметру, включенному в выходную цепь источника питания; диод 25, включенный последовательно с защитным тиристором; емкостной накопитель 26, ограничительный резистор 27, стабилизатор 28 напряжения с защитой по напряжению.

При увеличении тока нагрузки выше безопасного значения, т. е. при перегрузке или коротком замыкании, датчик 24 перегрузки включает защитный тиристор 22, который шунтирует выходную цепь. При этом диод 25, включенный последовательно с защитным тиристором 22, шунтирует шины генератора 12 запускающих импульсов, тиристоры б и 7 двухполупериодного управляемого выпрямителя 3 запираются по анодному питанию, а защитный тиристор 22 запирается через время, определяемое временем разряда сглаживающего фильтра 18. После запирания защитного тиристора 22, генератор 12 запускающих импульсов включает тиристоры б и 7 и питание подается на всю схему. Таким образом, при устранении перегрузки или короткого замыкания схема самовосстанавливается, при неустранении — схема генерирует, причем частота генерации определяется постоянной времени заряда емкостного накопителя 26 через ограничительный резистор 27. Подбором номиналов этих элементов можно добиться малой частоты генерации импульсов, открыва25

Зо

55 ющих тиристоры б и 7, поэтому среднее значение тока при перегрузке или при коротком замыкании значительно меньше значения тока в номинальном режиме, следовательно, и мощность, рассеиваемая при перегрузке и при коротком замыкании, будет небольшая.

При появлении на выходе устройства высокого напряжения, срабатывает устройство защины по напряжению, входящее в состав стабилизатора 28 напряжения, шунтируя нагрузку и одновременно включая датчиком 24 перегрузки защитный тиристор 22.

Предла гаемый искробезопасный источник питания по сравнению с прототипом более надежен в работе и имеет лучшую нагрузочнук хар актеристику.

Формул и изобретения

1. Искробезопасный источник постоянного стабилизированного напряжения, содержащий подключенные к отдельным вторичным обмоткам силового трансформатора однополупериодный выпрямитель и двухполупериодный управляемый выпрямитель с двумя тиристорами, катоды которых объединены, а управляющие цепи подключены к выходу генератора запускающих импульсов, сглаживающий фильтр и ограничитель тока, подсоединенные к выходу двухполупериодного управляемого выпрямителя, и подключенный параллельно выходным зажимам защитный тиристор, управляющий электрод которого через стабилитрон подключен к датчику перегрузки по защищаемому параметру, включенному в выходную цепь источника, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, последовательно с защитным тиристором включена цепь, состоящая из последовательно соединенных диода, включенного в прямом направлении, параллельно которому подключены зажимы питания генератора запускающих импульсов, емкостного накопителя, резистора и однополупериодного выпрямителя.

2. Источник питания по п. 1, отлич ающи ся тем, что, с целью улучшения нагрузочной характеристики, ограничитель тока выполнен в виде шунтированного диодом дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 263728, М. Кл. Н 02J 1/04, 1970.

2. «Electron Design» № 14, 11, 1969, стр.

54 — 59 (прототип).

536565

Составитель С. Горбачева

Техред Е, Петрова

Редактор К Дибобес

Корректор Н. Аук

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3082/3 Изд. № 388 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5