Іскробезпечне джерело живлення

Реферат: Іскробезпечне джерело живлення містить вихідний транзистор, витік якого є першим виходом іскробезпечного джерела живлення, а стік через резисторний шунт з'єднаний з першим виводом джерела постійної напруги, причому його другий вивід з'єднаний із другим виходом іскробезпечного джерела живлення, вузол захисту за струмом, вузол плавного пуску і вузол скорочення тривалості розряду, що підключений до затвора вихідного транзистора і діє на його вимикання. Джерело додатково містить двопороговий компаратор, на вхід якого підключений диференціатор за струмом сигналу резисторного шунта, а вихід з'єднаний зі стоком вихідного транзистора. UA 69718 U (54) ІСКРОБЕЗПЕЧНЕ ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ UA 69718 U UA 69718 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропоноване технічне рішення належить до вугільної, хімічної, нафтогазової та інших галузей промисловості, де експлуатується електроустаткування у вибухонебезпечних середовищах і призначено для іскробезпечного живлення активно-індуктивного навантаження з високим електроспоживанням, що, з урахуванням наведених обмежень (72 Вт, 55 мкГн), не вимагає додаткових засобів шунтування. Найбільш близьким за технічною суттю є іскробезпечне джерело живлення (прототип), що містить вихідний транзистор - електронний пристрій змінного опору (ЕПЗО), що вимикає вихідне коло навантаження, вузол захисту за струмом, а також вузол скорочення тривалості розряду під час комутації кола. Останній складається з дроселю, який увімкнено послідовно з ЕПЗО, і схеми керування ЕПЗО, що вимикає навантаження джерела при комутації [А. с. 1518545 (СРСР) МКВ Е21F 9/00. Надрук. 30.10.1989 р.]. Недоліком відомого пристрою є використання у ньому як чутливого елемента дроселя, що призводить до зниження швидкодії і необхідності підбора його параметрів відповідно до параметрів навантажувального кола. Також дросель складний у виготовленні, має значні габарити, не захищений від магнітних перешкод, не стабільний в умовах коливання температури. Як наслідок, це призводить до зниження експлуатаційних характеристик таких пристроїв іскробезпечного живлення, зокрема, до необхідності шунтування індуктивного навантаження, а також до неможливості живлення сучасних пристроїв контролю, автоматики, систем керування і диспетчеризації вибухонебезпечних виробництв. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення іскробезпечного джерела живлення, у якому за рахунок нових конструктивних елементів і їхніх зв'язків забезпечується можливість регулювання швидкості реакції джерела на зміну струму навантаження, що підвищує швидкодію і чутливість, знижує залежність параметрів чутливого елемента від параметрів кола, що захищається, від магнітних перешкод, стабілізує роботу в умовах коливання температури. Для вирішення поставленої задачі пропонується іскробезпечне джерело живлення, що містить вихідний транзистор, витік якого є першим виходом іскробезпечного джерела живлення, а стік через резисторний шунт з'єднаний з першим виводом джерела постійної напруги, причому його другий вивід з'єднаний із другим виходом іскробезпечного джерела живлення, вузол захисту за струмом, вузол плавного пуску і вузол скорочення тривалості розряду, що підключений до затвора вихідного транзистора і діє на його вимикання. Відповідно до корисної моделі, джерело додатково містить двопороговий компаратор, на вхід якого підключено диференціатор за струмом сигналу резисторного шунта, а вихід з'єднаний зі стоком вихідного транзистора. Наявність зазначених елементів іскрозахисту у комплексі забезпечує зменшення часу вимикання вихідного кола навантаження до значення, що стає менше часу формування мінімального ядра полум'я. Суть запропонованого технічного рішення наведена на кресленні. Запропонований блок іскрозахисту містить перетворювач 1 напруги мережі 127…220 В в напругу постійного струму 12 В або 24 В, два ЕПЗО 2 і 3, які вмикають у коло навантаження 9, резисторний шунт 6, схеми 4, 5 захисту від режиму короткого замикання і двопорогові компаратори 7, 8, що реагують на швидкість зміни струму навантаження при комутаціях. Технічне функціонування запропонованого пристрою реалізується в такий спосіб. Для забезпечення необхідної швидкодії при обмеженні струму на заданому рівні використовуються дві незалежні схеми порівняння 4 і 5. Ці схеми переводять ЕПЗО у лінійний режим роботи та задають обмеження струму керування ЕПЗО. Схеми формують відсічення за струмом в режимі КЗ. Сигнал із шунта також подають на диференціатор за струмом і на додатковісхеми порівняння, які містять двопорогові компаратори, що контролюють умову перевищення модуля швидкості зміни струму навантаження більше 1 А/мс. У випадку виконання зазначеної умови схеми порівняння впливають на відповідні ЕПЗО і розривають коло живлення навантаження. Швидкодія електронних компонентів схеми становить 5…7 мкс. Таким чином, при комутації кола навантаження енергія джерела живлення розсіюється на ЕПЗО і не надходить у розряд. Після вимикання струму навантаження, забезпечується пауза 20…25 мкс до моменту повторного вмикання силових ЕПЗО. Запропоноване іскробезпечне джерело живлення на підприємствах з наявністю вибухонебезпечного середовища дозволяє забезпечувати можливість регулювання швидкості реакції джерела на зміну струму навантаження, що підвищує швидкодію і чутливість, знижує 1 UA 69718 U залежність параметрів чутливого елемента від параметрів кола, що захищається, від магнітних перешкод, стабілізує роботу в умовах коливання температури. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Іскробезпечне джерело живлення, що містить вихідний транзистор, витік якого є першим виходом іскробезпечного джерела живлення, а стік через резисторний шунт з'єднаний з першим виводом джерела постійної напруги, причому його другий вивід з'єднаний із другим виходом іскробезпечного джерела живлення, вузол захисту за струмом, вузол плавного пуску і вузол скорочення тривалості розряду, що підключений до затвора вихідного транзистора і діє на його вимикання, яке відрізняється тим, що джерело додатково містить двопороговий компаратор, на вхід якого підключений диференціатор за струмом сигналу резисторного шунта, а вихід з'єднаний зі стоком вихідного транзистора. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2