SU1171899A2 - Arc-proof power source - Google Patents

Description

00 (;О СО00 (; O WITH

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к устройствам питани  аппаратуры шахтной геофизики, автоматики и св зи и может быть использовано преимущественно на предпри ти х со взрывоопасной атмосферой .The invention relates to electrical engineering, in particular, to power supply devices of equipment for mining geophysics, automation and communication, and can be used mainly in enterprises with an explosive atmosphere.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД искробезопасного источника питани .The aim of the invention is to increase the efficiency of an intrinsically safe power source.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в искробезопасный источник питани , содержаший аккумул тормую батарею, узел ограничени  мощности, выполненный на тиристоре с резистором в цепи -управлени , и транзисторный ключ, включенный : последовательно с нагрузкой и тирситором, снабженный транзис-торным ключем, диодом и формирователем импупьсов на основе злементов задержки и реле, причем диод включен последовательно с тиристором, параллельно с которым включе транзисторный ключ, вход формировател импульсов подключен к диоду, а его выход подключен к обмотке реле, контакты которого включены в цепь управлени  транзисторных ключей, введены дополнительные транзистор и резистор, который одним выходом подсоединен к катоду тиристора узла определени  мощности и к эмиттеру дополнительного транзистора, коллектором подключенного к базе последовательного транзисторного ключа и контакту зтом другим выводом резистор соединен с эмиттером последовательного транзисторного ключа и базой дополнительного транзистора.The goal is achieved by the fact that in an intrinsically safe power source containing a battery a battery, a power limiting unit, made on a thyristor with a resistor in the control circuit, and a transistor switch, included: in series with the load and a tirsitor, equipped with a transistor key, a diode and shaper impuses based on delay elements and a relay, the diode being connected in series with the thyristor, in parallel with which the transistor switch is turned on, the input of the pulse former is connected to the diode, and its output is Connected to the relay coil, the contacts of which are included in the control circuit of the transistor switches, an additional transistor and a resistor are introduced, which is connected to the cathode of the power detection node with one output and an additional transistor to the emitter of the transistor switch connected to the base of the transistor switch with a serial transistor switch emitter and an additional transistor base.

На чертеже изображена принципиальна  электрическа  схема искробезопасного источника питани .The drawing shows a circuit diagram of an intrinsically safe power source.

Источник содержит аккумул торную батарею 1 без внешнего токоограничительного резистора , подключенную с помощью контакта 2 к цепи управлени  входного транзистора 3,The source contains a battery 1 without an external current-limiting resistor connected via pin 2 to the control circuit of the input transistor 3,

эмиттер которого с помощью резистора 4 подключен к размыкающему контакту 5 электромагнитного реле 6, а через подстроечный резистор 7 - к коллектору транзистора 8, эмиттер которого подключен к положительной шине питани . При зтом база транзистора 8 через резисторы 9 и 10 подключена к катоду диода 11, анод которого подключен к положительной щине питани . Кроме того, катод диода 11 соединен с анодом тиристора 12 узла ограничени  мощности, в состав которого входит измерительный резистор 13, соединенный с эмиттером последовательного транзисторного ключа 14, коллектором положительного ключа 15, базой дополнительного транзистора 16 и выводом дополнительного резистора 17. Базы ключей 14 и 15 с помощью контактов 5 и 18 репе 6 и резисторов подклю }ены кthe emitter of which is connected via a resistor 4 to the opening contact 5 of the electromagnetic relay 6, and through a trimming resistor 7 to the collector of transistor 8, the emitter of which is connected to the positive power line. In this case, the base of the transistor 8 through the resistors 9 and 10 is connected to the cathode of the diode 11, the anode of which is connected to the positive power supply bus. In addition, the cathode of diode 11 is connected to the anode of the thyristor 12 of the power limiting node, which includes a measuring resistor 13, connected to the emitter of the series transistor switch 14, the collector of the positive switch 15, the base of the additional transistor 16 and the output of the additional resistor 17. The base of keys 14 and 15 using pins 5 and 18 of turnips 6 and resistors connected to

соответствующим шинам питани . Вывод контакта 5 подключен к базе ключа 15 параллель ного транзистора, эмиттер которого присоединен к положительному выводу аккумул торной батареи 1. Коллектор транзистора 8 через резисторы 19 и 20 и стабилитрон 21 подключен к базе транзистора 22, в коллекторную цепь которого включена обмотка реле 6, а змиггер транзистора 22 присоединен к положительному выводу аккумул торной батареи 1 Резисторы 9, 10, 19 и 20 в совокупности с конденсаторами 23 и 24 представл ют собой элементы временной задержки, при этом конденсатор 24 подключен одним вьгаодом к по ложительной шине питани  и конденсатору 23, а другим выводом - к точке соединени  ре-.зисторов 19 и 20. Аналогично второй вывод конденсатора 23 подключен к точке соединени  резисторов 9 и 10. Входной транзистор 3, транзистор 8 с токозадающими цеп ми, элементы 19, 20 и 9, 10, 23 и 24 временной задержки, стабилитрон 21 и транзистор 22 образуют формирователь импульсов, который вырабатывает сигнал заданной длительности дл  управлени  обмоткой реле 6.corresponding food tires. The pin 5 is connected to the base of the key 15 of the parallel transistor, the emitter of which is connected to the positive terminal of the battery 1. The collector of transistor 8 is through resistors 19 and 20 and the zener diode 21 is connected to the base of transistor 22, the collector winding of relay 6 is connected to the collector circuit The migrator of transistor 22 is connected to the positive terminal of the battery 1. Resistors 9, 10, 19 and 20, together with the capacitors 23 and 24, are time delay elements, while the capacitor 24 is connected to one pole the power supply bus and the capacitor 23, and another output - to the connection point of re-resistors 19 and 20. Similarly, the second output of the capacitor 23 is connected to the connection point of resistors 9 and 10. Input transistor 3, transistor 8 with current supply circuits, elements 19, The 20 and 9, 10, 23, and 24 time delays, the zener diode 21, and the transistor 22 form a pulse shaper, which produces a signal of a predetermined duration to control the winding of the relay 6.

Устройство работает следующим образом. Включение источника питани  осуществл етс  размыканием контакта 2. При этом через входной транзистор 3, подстроечный резистор 7, элементьг 19 и 20 задержки и стабилитрон 21 на базу транзистора 22 поступает отпирающий ток и вызывает срабатывание реле 6, Последнее переключением контактов 18 и 5 обеспечивает открывание последователи.ного 14 и запирание параллельного 15 ключей и через открытый ключ 14 электрическа  мощность передаетс  аккумул торной батареи 1 в цепь нагрузки. При зтом падение напр жени  на измерительном резисторе 13 недостаточно дл  открывани  тиристора 12, следовательно , напр жение на диоде 11 отсутствует и транзистор 8 заперт.The device works as follows. The power supply is turned on by opening contact 2. At the same time, an input current is supplied through the input transistor 3, the trimming resistor 7, delay element 19 and 20 and the Zener diode 21 to the base of transistor 22 and the relay 6 triggers opening. 14 and locking the parallel 15 keys and through the public key 14, electric power is transferred to the battery 1 in the load circuit. In this case, the voltage drop across the measuring resistor 13 is not enough to open the thyristor 12, therefore, the voltage on the diode 11 is absent and the transistor 8 is locked.

При аварийном режиме в цепи нагрузки, заключающемс  в увеличении тока нагрузки выше заданного или коротком замыкании, падение напр жени  на токоизмерительном участке резистора 13 возрастает и отпфает тиристор 12, шунтирующий нагрузку. При зтом напр жение, падающее на диоде 11, прикладываетс  к переходу база - эмиттер транзистора 8 и включает его. Ток, протекающий от аккумул торной батареи 1 через диод 11, тиристор 12, дополнительный резистор 17 и последовательный транзисторный ключ 14 увеличиваетс , падение напр жени  на дополнительном резисторе 17 становитс  достаточным дл  отпирани  дополнительного транзистора 16. Последний отпираетс  и база последовательногоIn an emergency mode, the load circuit, which increases the load current above a predetermined or short circuit, the voltage drop across the current-measuring section of the resistor 13 increases and the thyristor 12 shunt the load. In this case, the voltage falling on the diode 11 is applied to the base-to-emitter junction of transistor 8 and turns it on. The current flowing from the battery 1 through the diode 11, the thyristor 12, the additional resistor 17 and the series transistor switch 14 increases, the voltage drop across the additional resistor 17 becomes sufficient to unlock the additional transistor 16.

ключа 14 через открытые тиристор 12 и диод 11 оказываетс  подключенной к положитепыюму выводу аккумул торной батареи 1, тем самым ток, протекающий через последовательный ключ 14, ограничиваетс  на уровне, при котором падение. напр жени  на дополнительном резисторе 17 равно напр жению отпирани  дополнительного транзистора 16(величин примерно, равна  0,7 В).the key 14 through the open thyristor 12 and the diode 11 is connected to the positive terminal of the battery 1, thus the current flowing through the serial key 14 is limited to the level at which the drop occurs. the voltage on the additional resistor 17 is equal to the voltage unlocked by the additional transistor 16 (values approximately equal to 0.7 V).

Отркывание транзистора 8 приводит к запиранию транзистора 22 и, следовательно, к отпусканию реле 6, которое контактом 18 запирает последовательный ключ 14, а контактом 5 подключает базу параллельного ключа 15 через резистор к эмиттеру транзистора 3. Запирание последовательного ключа 14 вызывает уменьшение тока, отбираемого от аккумул торной батареи 1 и увеличивает насыщение параллельного ключа 15. Параллельный ключ 15 шунтирует узел ограничени  мощности и этим обеспечивает включение тиристора 12, после чего состо ние отпускани  реле 6 сохран етс  на врем  задержки, определ емое элементами 9, 10, 23, 19, 20 и 24 узла задержки.The opening of transistor 8 causes the transistor 22 to lock and, therefore, release the relay 6, which locks serial switch 14 with contact 18, and connects the base of parallel switch 15 with resistor 3 through contact 5. Locking serial switch 14 causes a decrease in current taken from battery 1 and increases the saturation of the parallel key 15. Parallel key 15 bypasses the power limiting node and this ensures that the thyristor 12 is turned on, after which the release state of the relay 6 saves The delay time is determined by the delay node elements 9, 10, 23, 19, 20, and 24.

По окончании времени задержки запираетс  транзистор 8 и отпираетс  транзистор 22, что приводит к срабатыванию реле 6, которое контактом 18 открывает последовательный ключ 14, а контактом 5 закрывает параллельный ключ 15. Источник обеспечивает нормальное энергопитание нагрузки.At the end of the delay time, the transistor 8 is locked and the transistor 22 is unlocked, which triggers the relay 6, which opens the serial key 14 by contact 18 and closes the parallel key 15 by contact 5. The source provides the normal power supply to the load.

Если аварийный режим в цепи нагрузки не ликвидирован, снова срабатывает узел ограни чени  мощности и источник питани  входит в режим генерации с частотой следовани  импульсов и скважностью, определ емой вели4HHoTi резистора 7 и элементами 19, 20, 9, 10, 23 и 24 задержки.If the emergency mode in the load circuit is not eliminated, the power limit node is triggered again and the power source enters generation mode with a pulse frequency and a duty cycle determined by the magnitude of the resistor 7 and delay elements 19, 20, 9, 10, 23 and 24.

Таким образом, средний ток, отбираемый от аккумул торной батареи 1 в аварийном режиме, пропорционален скважности импульсов и определен выбором параметров упом нутых элементов, может быть сделан сколько угодно малым.Thus, the average current taken from the battery 1 in emergency mode is proportional to the pulse duty cycle and determined by the choice of parameters of the mentioned cells can be made as small as desired.

Максимальный ток в .импульсе (на врем  задержки, определ емое элеметггами 9, 10, 23, 19 и 20 и времени переброса контактов реле 6, отбираемый от аккумул торной батареи 1 в аварийном режиме у ограничиваетс  введением дополнительных резистора 17 и транзистора 16.The maximum current in the pulse (for the delay time determined by the elements 9, 10, 23, 19 and 20 and the time for switching the contacts of the relay 6 taken from the battery 1 in emergency mode is limited by the introduction of additional resistor 17 and transistor 16.

/6, fj ы t/ 6, fj s t

Claims (1)

ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, по авт. св. № 765931, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дополнительными транзистором и резистором, который одним', выходом подсоединен к катоду тиристора узла ограничения мощности и к эмиттеру дополнительного транзистора, коллектором подключенного к базе последовательного транзисторного ключа и контакту реле, при этом другим выводом резистор соединен с эмиттером последовательного транзисторного ключа и базой дополнительного транзистора.ISKROPESENNY POWER SUPPLY, by ed. St. No. 765931, which includes the fact that, in order to increase the efficiency, it is equipped with additional transistor and a resistor, which has one output connected to the thyristor cathode of the power limiting unit and to the emitter of an additional transistor connected to the base of the serial transistor switch and the relay contact, while the other output of the resistor is connected to the emitter of the serial transistor switch and the base of the additional transistor. мm 00 со со00 stock I 1171899 2I 1171899 2