DE2536313A1 - Intrinsically safe power pack esp. for underground mining - has regulators of different working voltages connected in series - Google Patents

Intrinsically safe power pack esp. for underground mining - has regulators of different working voltages connected in series

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/59Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • G05F1/595Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices including plural semiconductor devices as final control devices for a single load semiconductor devices connected in series

Abstract

An intrinsically safe power pack esp. for use in underground mining has a number of voltage regulators with different working voltages. The regulators are connected in series with their output voltages forming the input voltages of the next regulator in line in each case. The output voltages of the second and subsequent regulators are also those of the power pack itself. The voltage regulators are pref. of the integrated linear type. The number of voltage regulators can be selected to suit the requirements made on the power pack.

Description

"SCHALq'UNGSANORDNUNG FtlR EINE EIGENSICHERE SlROMVER-SORUNGSEINRICHGUNG" Zum Schutze explosionsgefährdeter Betriebsstätten, wie z.B. der Untertagebetriebe des Bergbaus, ist die Verwendung explosionsgeschützter elektrischer Betriebsmittel vorgeschrieben (VDE0170/0171). Die Schutzart "eigensicher" bedingt, daß in einem elektrischen Stromkreis die Energie so gering bemessen ist, daß explosionsfähige Gemische nicht gezündet werden können. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Ausgangsleitung von Stromversorgungseinrichtungen so begrenzt sein muß, daß sowohl durch Kurzschluß als auch durch Leitungsbruch der angeschlossenen Leistung die Zündung explosiver Gemische verhindert ist."CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AN INTRINSICALLY SAFE POWER SUPPLY DEVICE" To protect potentially explosive areas of operation, such as underground operations mining, is the use of explosion-proof electrical equipment mandatory (VDE0170 / 0171). The "intrinsically safe" degree of protection means that in one electrical circuit the energy is so low that it is explosive Mixtures cannot be ignited. In other words, this means that the Output line of power supply devices must be limited so that both the ignition is triggered by a short circuit or a line break in the connected power explosive mixtures is prevented.

Außerdem müssen derartige Stromversorgungen kurzschlußfest und gegen thermische vberlastung geschützt sein.In addition, such power supplies must be short-circuit proof and against thermal overload.

Außerdem ist vorgeschrieben (VDE0170), daß Bauteile, die die Eigensicherheit bewirken, aus Sicherheitsgründen doppelt vorgehen sein müssen.In addition, it is stipulated (VDE0170) that components that have intrinsic safety effect, for security reasons must be done twice.

Es sind Stromversorgungseinrichtungen bekannt, bei denen die vorerwähnten Forderungen mit einem vergleichsweise großen Aufwand erfüllt werden, z.B. mit der Reihenschaltung mehrerer Längstransistoren.There are power supply devices are known in which the aforementioned Requirements are met with a comparatively large amount of effort, e.g. with the Series connection of several series transistors.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für eine eigensichere Stromversorgungseinrichtung zu schaffen, welche in einfacher Weise aufgebaut ist und äe nach Bedarf eine oder mehrere diesen Anforderungen entsprechende Ausgangsspannungen liefert.On the basis of this prior art, the object of the invention is to be found based on a circuit arrangement for an intrinsically safe power supply device to create, which is constructed in a simple manner and ae as required one or supplies several output voltages that meet these requirements.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß mindestens zwei Spannungsregler mit unterschiedlicher Betriebsspannung derart hintereinander gestaltet sind, daß die Ausgangsspannung des jeweils vorgeschalteten Spannungsregler als Eingangsspannung des jeweils nachgeschalteten Spannungsreglers dient und die Ausgangsspannung des zweiten und der folgenden Spannungsregler die Ausgangsspannung bzw. Ausgangsspannungen der Stromversorgungseinrichtungen ist bzw. sind. Die Schaltungsanordnung ist vergleichsweise einfach aufgebaut, da lediglich eine dem å jeweiligen Bedarf entsprechende Anzahl von Spannungsreglern hintereinander geschaltet sind. Nach einem auftretenden Fehler könnte maximal die Ausgangsspannung des ersten Reglers die Ausgangsspannung des Gerätes werden, jedoch ist auch diese noch eigensicher. Durch die Hintereinanderschaltung von mehr als zwei Reglern stehen wahlweise weitere jeweils niedrigere Ausgangs spannungen zur Verfügung, so daß die Speisung eigensicherer Anlagen mit verschiedenen Betriebsspannungen aus einer Stromversorgungseinrichtung möglich ist.According to the invention this is achieved in that at least two Voltage regulators with different operating voltages designed in such a way one behind the other are that the output voltage of the respective upstream voltage regulator as the input voltage of the downstream voltage regulator and the output voltage of the second and the following voltage regulator the output voltage or output voltages of the power supply equipment is or are. The circuit arrangement is comparative simply structured, as there is only a number corresponding to the respective needs of voltage regulators are connected in series. After an error has occurred the maximum output voltage of the first regulator could be the output voltage of the Device, but this is still intrinsically safe. By connecting them in series of more as two controllers, there are optionally further lower ones Output voltages available so that intrinsically safe systems can be supplied with different operating voltages from a power supply device is possible.

Vorteilhaft finden als Spannungsregler sog. integrierte, lineare Spannungsregler Verwendung. Diese sind sowohl kurzschlußfest als auch in sich gegen Uberlastung geschützt und nehmen nach Beseitigung der Störungen selbsttätig ihren Betrieb wieder auf. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Spannungsreglern braucht daher keine besondere Absicherung vorgesehen zu werden.So-called integrated, linear voltage regulators are advantageous as voltage regulators Use. These are both short-circuit-proof and inherently against overload protected and automatically resume operation after the malfunctions have been eliminated on. In contrast to conventional voltage regulators, there is therefore no need for a special one Protection to be provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung näher erläutert.An embodiment of the invention is based on the in the drawing illustrated circuit arrangement explained in more detail.

Mit 1 ist die Spannungsversorgung in Form eines Transformators bezeichnet, dessen Primärseite an die Netzanschlüsse 2 mit einer Spannung von beispielsweise 220 V angeschlossen ist.1 with the power supply in the form of a transformer is referred to, its primary side to the network connections 2 with a voltage of, for example 220 V is connected.

Die Sekundärseite der Spannungsversorgung 1 liegt an dem Gleichrichter 3 in Brückenschaltung. Der eine Abgang 4 des Gleichrichters 3 stellt den gemeinsamen Minuspol für die gesamte Schaltungsanordnung dar. Der andere Abgang 5 des Gleichrichters 3 ist unter Zwischenschaltung des Siebkondensators 6 ebenfalls an den Abgang 4 angeschlossen. Außerdem steht dieser Abgang 5 mit einem ersten integrierten, linearen Spannungsregler 7 in Verbindung, der außerdem über die Zeitung 8 an den Abgang 4 angeschlossen ist. Die Ausgangsspannung dieses Spannungsreglers 7 beträgt beispielsweise 24 V. Diese Ausgangsspannung von beispielsweise 24 V wird über die Leistung 9 als Eingangsspannung auf den zweiten integrierten, linearen Spannungsregler lo gegeben, der über die Leistung 8 ebenfalls an dem Abgang 4 als gemeinsamen Minuspol liegt.The secondary side of the voltage supply 1 is connected to the rectifier 3 in bridge circuit. One output 4 of the rectifier 3 represents the common The negative pole for the entire circuit arrangement. The other output 5 of the rectifier 3 is also connected to the outlet 4 with the interposition of the filter capacitor 6. In addition, this outlet 5 is available with a first integrated, linear voltage regulator 7th in connection, which is also connected to exit 4 via newspaper 8. The output voltage of this voltage regulator 7 is, for example, 24 V. This Output voltage of, for example, 24 V is used as input voltage via power 9 given to the second integrated, linear voltage regulator lo, which is controlled by the Power 8 is also at the outlet 4 as a common negative pole.

Die Ausgangsspannung dieses Spannungsreglers lo beträgt beispielsweise 18 V, welche über die Leistung 11 einmal als Eingangsspannung auf den dritten intpierten linearen Spannungsregler 12 gegeben wird der über die Leistung 8 ebenfalls an den Abgang 4 angeschlossen ist und zum anderen an der Klemme 13 zur Speisung einer nachgeschiteten eigensicheren Anlage dienen kann.The output voltage of this voltage regulator is lo, for example 18 V, which was integrated once as input voltage on the third via power 11 linear voltage regulator 12 is given via the power 8 also to the Outgoing 4 is connected and on the other hand to terminal 13 to feed a downstream can serve as an intrinsically safe system.

In gleicher Weise wird die Ausgangs spannung dieses Spannungsreglers 12 über die Leistung 14 als Eingangsspannung auf den vierten integrierten linearen Spannungsregler 15 gegeben und steht außerdem an der Klemme 16 zur Abnahme zur Verfügung.In the same way, the output voltage of this voltage regulator 12 through the power 14 as the input voltage to the fourth integrated linear Voltage regulator 15 and is also available at terminal 16 for acceptance.

Der Spannungsregler 15 ist ebenfalls über die Leistung 8 an den Abgang 4 angeschlossen.The voltage regulator 15 is also via the power 8 to the outlet 4 connected.

In gleicher Weise können weitere Spannungsregler hintereinander geschaltet werden, so daß beispielsweise bis 5 V jeweils eine abgestufte Ausgangsspannung bereitgestellt werden kann.Further voltage regulators can be connected in series in the same way so that a stepped output voltage is provided up to 5 V, for example can be.

Die Ausgangsspannung der Spannungsversorgung 1 beträgt beispielsweise 30 Vs während der ganzen Einreiclting ein Strom von ca. 0,5 Ampere entnommen werden kann.The output voltage of the voltage supply 1 is, for example 30th Vs a current of approx. 0.5 amperes can be drawn during the entire submission can.

Ein Kondensator in den Ausgängen ist nicht erforderlich.A capacitor in the outputs is not required.

Außerdem ist der als Spannungsversorgung 1 dienende Transformator kurzschlußfest ausgebildet.In addition, the transformer serving as the voltage supply 1 is short-circuit proof.

Claims (2)

PATENTANSPROHE:PATENT PROOFS: Schaltungsanordnung für eine eigensichere Stromversorgungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Spannungsregler (7, io) mit unterschiedlicher Betriebsspannung derart hintereinander geschaltet sind, daß die Ausgangsspannung des jeweils vorgeschalteten Spannungsreglers (7, 1o, 12, 15) als Eingangsspannung des jeweils nachgeschalteten Spannungsreglers (o, 12, 15) dient und die Ausgangsspannung des zweiten (1o) und der folgenden Spannungsregler (12, 15), die Ausgangsspannung bzw. Ausgangsspannungen der Stromversorgungseinrichtung ist bzw. sind.Circuit arrangement for an intrinsically safe power supply device, characterized in that at least two voltage regulators (7, io) with different Operating voltage are connected in series that the output voltage of the respective upstream voltage regulator (7, 1o, 12, 15) as input voltage of the respective downstream voltage regulator (o, 12, 15) is used and the output voltage of the second (1o) and the following voltage regulator (12, 15), the output voltage or output voltages of the power supply device is or are. 2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsregler (7, io, 12, 15) integrierte, lineare Spannungsregler Verwendung finden.2.) Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that as a voltage regulator (7, io, 12, 15) integrated, linear voltage regulator use Find.
DE19752536313 1975-08-14 1975-08-14 Circuit arrangement for an intrinsically safe power supply device Withdrawn DE2536313B2 (en)

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