Іскробезпечне джерело живлення апаратури зв’язку

Изобретение относится к э л е к т р о технике и предназначено для и с п о л ь зования в системах с в я з и , а в т о м а т и ки и телемеханики. Цель - повышение выходной искробеэопасной мощности и расширение функциональных возможностей у с т р - в а за счет возможности п и т а т ь аппаратуру при отключенной с е т и . Для э т о г о устр-во снабжено а к кумулятором (А) 17, дополнительными диодом 18 и стабилитроном 19» гасящей 20 и измерительной 10 цепочками. Га ( HW-K сящая цепочка 20 состоит из п о с л е д о в а т е л ь н о соединенных р е з и с т о р а (Р) 21 и диодов 22, а измерительная из диода 2 3 , параллельно которому включены соединенные п о с л е д о в а т е л ь но второй диод 26 и дроссель (Д) 24, зашунтированный Р 2 5 . Использование Д 24 в измерительной цепи 10 п о з в о л я е т увеличить искробезопасную мощность в н а г р у з к е 5 . Диод 26 шунтирует отрицательные всплески н а п р я жения Д 2 4 . При этом Р 25, шунтируя Д 24„ предотвращает возможность в о з буждения у с т р - в а . Через гасящую ц е почку 20 производится заряд А 17 а в а рийного питания. Зарядный ток определ я е т с я Р 2 1 . При значительном у в е л и чении сопротивлений диодов 22 з а р я д ный ток р е з к о уменьшается, че-м п р е д дипии отвращается п е р е з а р я д А 17. При Lm уменьшении напряжения А 17 по мере е г о р а з р я д а закрывается стабилитрон 19 и запирает транзистор ~> с т а б и л и з а т о р а т о к а . Регулирующий транзистор 2 с т а б и л и з а т о р а выходного напряжения отключает нагрузку 5, чем п р е д отвращается глубокий разряд A 17,t и л . t 1461998 Искробезопасный источник питания относится к электротехнике и предназначен для использования в системах связи, автоматики и телемеханики, эксплуатируемых во взрывоопасных средах на предприятиях горной, химической, нефтяной и других отраслей промышленности, ного тока определяется стабилитроном (стабистором) 15 и резистором 14. Открывающее транзистор 7 напряжение поступает через цепочку, состоящую из резистора 16 и стабилитрона 19, Напряжение на опорном стабилитроне 8 открывает регулирующий транзистор 2 и определяет выходное напряжение Цель изобретения - повышение выход-10 ной искробезопасной мощности и расширение функциональных возможностей устройства, за счет возможности писать аппаратуру при отключенной сети На чертеже изображена функциональ- 15 ная схема источника питания. Устройство содержит трансформаторио-выпрямительный блок (ТВБ) 1, стабилизатор выходного напряжения, выполненный на регулирующем транзисто- 20 ре 2Г коллектор которого подключен к первому выводу З ТВБ 1, эмиттер - к первому выводу 4 нагрузки 5 источника, а база соединена с коллекторами 25 транзисторов 6 и 7 искрозащиты и стабилизатора тока и, кроме того, со стабилитроном 8, второй вывод которого подключен к базе транзистора 6 искрозащиты, к второму выводу 9 нагрузки 5 и измерительной цепочке 10, вто-30 источника на нагрузке 5. Искрозащитный транзистор 6 закрыт положительным напряжением на эмиттере с делителя, состоящего из резисторов 12 и 13. Ток нагрузки 5, протекающий через измерительную цепочку 10, создает на последнеи открывающее транзистор 6 напряжение. При превышении тока нагрузки 5 заданного делителем 12 и 13, транзистор 6, начинает открываться и шунтировать опорный стабилитрон 8. При дальнейшем увеличении тока нагрузки 5,транзистор 6 открывается больше и через него протекает весь ток стабилизатора тока на транзисторе 7. Регулиющий транзистор 2 начинает закрываться. Уменьшение напряжения на выходе 4-9 через делитель 12-13 уменьшает запирающее напряжение на эмиттере транзистора 6, что приводит к еще большему его открытшо и уменьшению выходного напряжения. При коротком замыкании цепей 4-9 ток выхода определяется падением напряжения на диоде 23 и активном соп Ротивлении Дросселя 24. В реальных источниках по заявляемой схеме ток короткого замыкания составляет десятую часть от максимального рабочего (в аппаратуре КУЗ ток короткого замыкания 0,15 к при максимальном рабочем 1,5 А ) , После устранения короткого замыкания цепи 4-9 источник возвращается в рабочий режим. Использование в измерительной цепи 10 дросселя 24 позволяет увеличить искробезопасную мощность р нагрузке 5 за счет,того, что замыкания или размыкания выходных цепей 4-9 источника питания создают на дросселе 24 всплески напряжения, открывающие транзистор 6, что повышает чувствительность схемы искрозащиты. Диод 26 шунтирует отрицательные всплески напряжения дросселя 24, а резистор 25, шунтируя дроссель 24, предотвращает возможность возбуждения устройства. рой вывод которой соединен с вторым выводом 11 ТВБ 1 и первым резистором 12, второйвывод которого подключен к к эмиттеру транзистора 6 искрозащи. ты, а последний - через второй резис-35 тор 13 соединен с первым выводом 4 нагрузки 5, эмиттер транзистора 7 подключен через третий резистор 14 к первому выводу 3 ТВБ 1 и стабилизирующему напряжение элементу 15, 40 второй вывод которого соединен с базой1 транзистора 7 и четвертым резистором 16, аккумулятор 17, дополнительные диод 18 и стабилитрон 19, гасящую цепочку 20, состоящую из после- 45 довательно соединенных резистора 21 и диодов 22, измерительная цепочка 10 состоит из последовательно соединенных первого диода 23 и дросселя 24, зашунтированного пятым резис50 тором 25, параллельно которой подключен второй диод 26. Искробезопасный источник питания работает следующим образом. При наличии сетевого напряжения, ее выпрямленное и сглаженное напряжение с ТВБ 1 через стабилизатор тока на транзисторе 7 поступает на опорный стабилитрон 8. Величина стабиль Заряд аккумулятора 17 аварийного питания производится через гасящую 4 1461998 цепочку 20, состоящую из резистора да достигнет минимального допустимого 21 и диодов 2 2 . Когда аккумулятор (менее 1 В на банку), стабилитрон разряжен, напряжение на нем значи19 закрывается и запирает транзистор тельно (до 30%) ниже заряженного. 7 стабилизатора тока, регулирующий Вследствие того, что выходное сопротранзистор 2 отключает нагрузку 5, тивление источника прямое сопротивчем предотвращается глубокий разряд ление диодов 22 и аккумулятора 17, аккумулятора 17 и выход его из строя. мало зарядный ток определяется р е з и с После включения сетевого напряжетором 2 1 . По мере заряда аккумулятора 10 ния источник возвращается в рабочий 17 напряжение на нем р а с т е т . Когда режим и производит заряд аккумуляторазница напряжений достигает такой ра 17. величины, что на каддом диоде 22 г а Так как при отсутствии сетевого сящей цепочке остается 0,2-0,4 В, напряжения на участке уровень произсопротивление диодов 22 значительно 15 водственных шумов незначителен (мехаувеличивается (вследствие параболинизмы' не работают), то мощность громческой вольтамперной характеристики коговорящих устройств технологической начального участка диодов), зарядный связи, для которых предназначен предток резко уменьшается, чем и предлагаемый источник, может быть снижеотвращается перезаряц и вздутие банок 20 на, следовательно, и напряжение акаккумулчтора 17. кумулятора токе уменьшено. Количество последовательно соедиВ "Комплексе устройств управления ненных диодов гасящей цепочки и сопрозабойными машинами КУЗ УХЛ 5 напрятивление ее резистора определяются жение питания аппаратуры связи при 25 наличии сетевого напряжения 19 В, а соотношением при питании от аккумулятора составляет 12-15 В, т . е . на 30% ниже. (1) n = I Так как аппаратура шахтной т е х n 30 нологической связи в дежурном режи~ ' (2) R = -• ме потребляет не более 10— 15% номинальной мощности источника, а время f де n переговоров составляется не более количество последовательно 15-20% зремени дежурного режима, то соединенных диодов гасящей стабилизатор можно использовать для цепочки; 35 UБЫХ заряда аккумуляторов. выходное напряжение и с т о ч При наличии сетевого напряжения, ника при питании от с е т и ; UА< кроме питания нагрузки 5, зар-яжается максимальное напряжение аккумулятор 17 через гасящую цепочзаряжаемого .аккумулятора,' Ufl падение напряжения от з а 40 ку 20. Зарядный ток через измерительную цепочку 10 не протекает, поэтому рядного тока на одном д и о выходная искробезопасная мощность не де гасящей цепочки; уменьшается. минимально допустимое и, Резистор 21 гасящей цепочки 20 напряжение аккумулятора; предназначен для ограничения тока сопротивление резистора гаR 45 заряда до максимально допустимого сящей цепочки; для применяемого типа аккумулятора I - максимально-допустимый з а 17, когда последний разряжен до минирядный ток аккумулятора. мально допустимого напряжения. Диод 18 заперт положительным наДиоды 22 гасящей цепочки огранипряжением на катоде от ТВБ 1. При 50 чивают ток заряда, когда аккумулятор отсутствии сетевого напряжения поло17 заряжен и сумма напряжений на нем жительный полюс аккумулятора 17 поди диодах 22 гасящей цепочки 20 близключается к стабилизатору тока на ка (не более 0,2-0,4 В на диод) к транзисторе 7 и регулирующему транвыходному напряжению стабилизатора. | зистору 2. В остальном работа и с 55 При этом и з - з а нелинейности началь- ' точника аналогична описанной при н а ной характеристики диодов (для крем' личии сетевого напряжения. ниевых диодов она начинается с По мере разряда аккумулятора 17 0,7 В и ниже) зарядный ток резко напряжение на нем уменьшается и , к о г 1461998 прямительного блока и стабилизирующеуменьшается, что предотвращает а к му напряжение элементу, второй вывод кумулятор от перезаряда, вздутия и которого соединен с базой транзистовыхода из строя. ра стабилизатора тока и четвертым резистором, о т л и ч а ю щ и й с я Ф о р м у л а и з о б ре т е н и я тем, что, с целью повышения выходной искробезопасной мощности и расширеИскробезопасный источник питания ния функциональных возможностей за аппаратуры связи, содержащий грансформаторно-выпрямительный блок, пер- 10 счет возможности писать аппаратуру при отключенной сети он снабжен а к вый вывод которого подключен к колкумулятором, дополнительными диодом лектору регулирующего транзистора и стабилитроном, гасящей цепочкой, стабилизатора выходного напряжения , состоящей из последовательно соедиэмиттер регулирующего транзистора соединен с первым выводом нагрузки, 15 ненных резистора и диодов и измериа его база соединена с коллекторами тельной цепочкой, состоящей из пертранзисторов узла искрозащиты, с т а вого диода, параллельно которому билизатора тока и первым выводом ставключены соединенные последовательно билитрона, второй вывод которого подвторой диод и дроссель, зашунтированключен к базе транзистора узла искро- 20 ный пятым резистором, причем анод перзащиты, второму выводу нагрузки и вого диода соединен с катодом в т о первому выводу измерительной цепочки, рого диода, при этом первый вывод второй вывод которой соединен с в т о аккумулятора подключен к второму вырым выводом трансформаторно-выпрямнводу трансформаторно-выпрямительного тельного блока и первым резистором, 25 блока и первому выводу дополнительвторой вывод которого подключен к ного стабилитрона, второй вывод к о эмиттеру транзистора узла искрозащиторого соединен с вторым выводом четты, который через второй резистор вертого резистора, второй вывод а к ,соединен с первым выводом нагрузки, кумулятора через дополнительный диод эмиттер транзистора стабилизатора то- 30 соединен с коллектором регулирующего ка подключен через третий резистор к транзистора, а через гасящую цепочпервому выводу трансформаторно-выку - с его эмиттером. Редактор М.Иедолуженко Составитель Г.Нунупаров Техред А.Кравчук Корректор Заказ 65^/32 Тираж 410 Подписное ВНШШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101