Іскробезпечний перетворювач постійної напруги

Іскробезпечний перетворювач постійної напруги, що містить вхідні виводи для підключення іскронебезпечного джерела живлення постійного струму, ввімкнені до іскробезпечного навантажен 3 26879 пруги на вихідних виводах при відмові блоку керування, що приводить до іскробезпечності кола, підключеного до вихідних виводів перетворювача. Поставлена задача вирішується тим, що в іскробезпечному перетворювачі постійної напруги, що містить вхідні виводи для підключення іскронебезпечного джерела живлення постійного струму, вмикні до іскробезпечного навантаження вихідні виводи із приєднаним вихідним конденсатором, блок керування, вихід якого приєднаний до входу керування транзисторного ключа, а вхід негативного зворотного зв'язку з'єднаний з подільником вихідної напруги, при цьому негативні вхідні й вихідні виводи з'єднані між собою, позитивний вхідний вивід приєднаний до негативного вхідного виводу через дросель і транзисторний ключ, а через той же дросель і діод його катодом - до позитивного ви хідного виводу, згідно корисної моделі діод установлений з порогом пробивної напруги нижче мінімальної займистої напруги. На кресленні представлена принципова електрична схема іскробезпечного перетворювача постійної напруги. Іскробезпечний перетворювач постійної напруги містить вхідні виводи 1, що підключені до іскронебезпечного джерела живлення постійного струму (на кресленні не показаний!) і вихідні виводи 2, що підключені до іскробезпечного навантаження, наприклад електричний термометр (на кресленні не показаний). Негативні вхідні й вихідні виводи 1 і 2 з'єднані між собою. До вихідних виводів 2 приєднаний вихідний конденсатор 3. Перетворювач містить підключений до іскронебезпечного джерела живлення постійного струму блок 4 керування, вихід якого приєднаний до входу керування транзисторного ключа 5, а вхід негативного зворотного зв'язку з'єднаний з подільником вихідної напруги, що складається з резисторів 6 і 7, послідовно підключених до вихідних виводів 2. Позитивний вхідний вивід 1 приєднаний до негативного вхідного виводу 2 через дросель 8 і транзисторний ключ 5, а через дросель 8 і діод 9 його катодом - до позитивного вихідного виводу 2. Діод 9 установлений з порогом пробивної напруги нижче мінімальні займистої напруги середовища, у якій експлуатується іскробезпечний перетворювач постійної напруги. Пристрій працює в такий спосіб. Попередньо визначаються параметри середовища, у якій експлуатується іскробезпечний перетворювач постійної напруги, наприклад вибухонебезпечність, що визначається концентрацією метану в рудничній атмосфері. Відповідно до умов експлуатації за ГОСТ 22782.5-78. Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь». Технические требования и методы испытаний; Введ. с 01.07.82 - М.: Стандартиздат. - 1982. - 70 с, вибирається безпечна живляча напруга навантаження. По обраній живлячій напрузі вибирається діод для установки із заданими характеристиками: робочим струмом, робочою напругою й порогом пробивної напруги, величина якої нижче величини 4 мінімальної займистої напруги середовища, у якій експлуатується перетворювач. При включенні іскронебезпечного джерела живлення постійного струму, блок 4 керування генерує послідовність імпульсів, що відкривають і замикають транзисторний ключ 5. При відкритому транзисторному ключі 5 у дроселі 8 накопичується електромагнітна енергія. Після закривання транзисторного ключа 5 у дроселі 8 виникає електрорушійна сила самоіндукції, полярність якої протилежна полярності іскронебезпечного джерела живлення. Електрорушійна сила самоіндукції викликає струм, при цьому через діод 9 заряджається вихідний конденсатор 3. При цьому напруга на вихідному конденсаторі 3 відслідковується через резистори 6, 7 і вхід негативного зворотного зв'язку блоку 4 керування. Залежно від величини вихідної напруги резисторів 6 і 7, блоком 4 керування виробляється керуючий сигнал, що стабілізує задану вихідну напругу. Блок 4 керування відкриває транзисторний ключ 5 на час імпульсу. При цьому дросель 8 виявляється підключеним до джерела живлення постійного струму й струм через дросель 8 підвищується. На час паузи блок 4 керування закриває транзисторний ключ 5 і енергія, накопичена в дроселі 8 під час імпульсу, викликає протікання струму дроселя 8 у навантаження й вихідний конденсатор 3. Чергування імпульсів і пауз приводить до підвищення напруги на вихідних виводах до номінального значення. При цьому напруга на вході негативного зворотного зв'язку блоку 4 керування досягає заданого значення. Надалі блок керування змінює тривалість імпульсу таким чином, щоб напруга на вихідних виводах 2 залишалася рівною номінальній. При відмові блоку 4 керування, наприклад у випадку обриву кола негативного зворотного зв'язку, обмеження тривалості імпульсу не відбувається й напруга на вихідних вивода х 2 росте. Однак під час імпульсу при відкритому транзисторному ключі 5 діод 9 виявляється підключеним паралельно вихідному конденсатору 3, чим обмежується напруга на ньому нарівні порога пробивної напруги діода 9. Цим забезпечується обмеження напруги на вихідних виводах 2 на рівні, не вище мінімальної займистої напруги середовища, і, як наслідок, іскробезпечність вихідного кола іскробезпечного перетворювача постійної напруги. Напруга на вихідних вивода х 2 не перевищує поріг пробивної напруги діода 9 і в аварійних режимах роботи пристрою - при обриві або короткому замиканні діода. У першому випадку відсутня передача енергії до вихідних висновків, а в другому - при відкритому транзисторному ключі вихідний конденсатор розряджається на коротке замикання й напруга на вихідних виводах буде близькою до нуля. Таким чином, використання пропонованого технічного рішення забезпечує запобігання появи займистої напруги на вихідних виводах при відмові блоку керування, що приводить до іскробезпечності кола, підключеного до вихідних вивода х перетворювача. 5 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 26879 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601