PL203594B1 - Elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego - Google Patents

Elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego

Info

Publication number
PL203594B1
PL203594B1 PL363660A PL36366003A PL203594B1 PL 203594 B1 PL203594 B1 PL 203594B1 PL 363660 A PL363660 A PL 363660A PL 36366003 A PL36366003 A PL 36366003A PL 203594 B1 PL203594 B1 PL 203594B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
resistor
diode
transistor
intrinsically safe
electric circuit
Prior art date
Application number
PL363660A
Other languages
English (en)
Other versions
PL363660A1 (pl
Inventor
Lipowczan Adam
law Meinhardt Boles
Skoropacki Witalij
Sliwa Józef
Jab lo nski Alfred
Pelar Karol
Original Assignee
Elektrometal Sa
Glówny Instytut Górnictwa
Filing date
Publication date
Application filed by Elektrometal Sa, Glówny Instytut Górnictwa filed Critical Elektrometal Sa
Priority to PL363660A priority Critical patent/PL203594B1/pl
Publication of PL363660A1 publication Critical patent/PL363660A1/pl
Publication of PL203594B1 publication Critical patent/PL203594B1/pl

Links

Description

Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elek- trycznego, funkcjonuj acego w przestrzeniach zagro zonych wybuchem, na przyk lad w obecno sci ga- zów lub pary cieczy palnych, zw laszcza w obiektach przemys lu w eglowego i petrochemicznego. Znana jest, na przyk lad z polskiego opisu patentowego nr 106 542, bariera ochronna w postaci czwórnika zaopatrzonego w zaciski wej sciowe dla przy laczania nieiskrobezpiecznej cz esci obwodu elektrycznego i zaciski wyj sciowe dla przy laczania iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego. Pomi e- dzy zaciski wej sciowe i wyj sciowe s a wlaczone rezystory ograniczaj ace pr ad zwarcia i diody Zenera ograniczaj ace wzrost napi ecia na wej sciu chronionego obwodu elektrycznego. Rozwi azanie te cechu- je si e nisk a sprawno scia elektryczn a i nisk a warto sci a u zytecznej mocy iskrobezpiecznej, która mo ze by c przekazana do obciazenia. Znana jest równie z, na przyk lad z polskiego opisu patentowego nr 180 574, bariera ochronna w postaci czwórnika zaopatrzonego w zaciski wej sciowe dla przylaczania nieiskrobezpiecznej cz esci obwodu elektrycznego i zaciski wyj sciowe dla przy laczania iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, pomi edzy które jest w laczona dioda Zenera, przy czym pomi edzy pierwszy zacisk wej sciowy i pierw- szy zacisk wyj sciowy jest w laczony rezystor pomiarowy, którego jeden koniec jest polaczony z emite- rem pierwszego p-n-p tranzystora, którego baza jest do laczona do kolektora drugiego n-p-n tranzysto- ra, kolektor pierwszego tranzystora zwiazany jest z baz a drugiego tranzystora, którego emiter jest po laczony z bramk a tyrystora o anodzie dolaczonej do dodatniego zacisku wej sciowego oraz do kato- dy diody prostowniczej, katoda tyrystora zwi azana jest z anod a diody prostowniczej, z ujemnym zaci- skiem wej sciowym i drugim koncem rezystora pomiarowego. Wad a takiego rozwi azania jest niska niezawodno sc uk ladu i niespe lnienie wymaga n normy PN-EN-50020/2002 - Urz adzenia elektryczne w przestrzeniach zagro zonych wybuchem. Wykonanie iskrobezpieczne "i". Obecno sc dwóch nieza- bezpieczonych tranzystorów jest sprzeczna z wymaganiami tej normy, poniewaz te tranzystory nie mog a by c zakwalifikowane jako elementy nieuszkadzalne. Z kolei, wed lug wymienionej normy wyma- gane jest potrajanie bariery ochronnej, co w tym przypadku, zwi azane jest obni zeniem warto sci iskro- bezpiecznej mocy, przekazywanej do obci azenia oraz ze zmniejszeniem stabilno sci wyj sciowego na- pi ecia. Istotn a wad a takiego rozwi azania jest równie z przegrzewanie tyrystora w stanie zwarcia. Oprócz tego, przy stosowaniu takiej bariery ochronnej do zabezpieczenia obwodu wyj sciowego zasi- lacza iskrobezpiecznego o mocy oko lo 20 W, konieczne jest stosowanie diody Zenera, zabezpiecza- jacej przed wzrostem napi ecia, o du zej mocy instalowanej na radiatorze. Ponadto znana jest, na przyk lad z polskiego opisu zg loszenia patentowego nr 359899 bariera ochronna z rezystorem pomiarowym, potrojonym tyrystorem jako elementem wykonawczym dokonu- jacym zwarcia zacisków zasilania chronionego obwodu, z potrojon a diod a Zenera, jako elementem zabezpieczaj acym przed wzrostem napi ecia na wej sciu tego obwodu oraz z zabezpieczeniem ter- micznym, eliminuj aca wymienione wady, jednak takie rozwi azanie bariery ochronnej cechuje si e wciaz nisk a czulo sci a i stosunkowo du zym spadkiem napi ecia na rezystorze pomiarowym. W elektronicznym uk ladzie ochronnym iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, wykonanym w postaci czwórnika z zaciskami wej sciowymi dla przy laczenia nieiskrobezpiecznej cz esci obwodu elektrycznego i zaciskami wyj sciowymi dla przy laczenia iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, wed lug wynalazku, pierwszy zacisk wej sciowy poprzez szeregowo po laczony bezpiecznik termiczny i element w postaci zintegrowanej indukcyjno sci i rezystacji, zbocznikowany pierwszym rezystorem, jest zwiazany z pierwszym zaciskiem wyj sciowym, z anodami trzech tyrystorów, z katodami trzech diod Zenera oraz z emiterami trzech tranzystorów. Katody tyrystorów s a wspólnie po laczone z drugim zaciskiem wej sciowym i drugim zaciskiem wyj sciowym. Baza pierwszego tranzystora, poprzez drugi rezystor, baza drugiego tranzystora, poprzez trzeci rezystor i baza trzeciego tranzystora poprzez czwarty rezystor, s a zwi azane z pierwszym zaciskiem wyj sciowym. Emiter pierwszego tranzystora zwi azany jest z anod a czwartej diody, emiter drugiego tranzystora zwi azany jest z anod a pi atej diody, a emiter trzeciego tranzystora zwi azany jest z anod a szóstej diody. Katoda czwartej diody poprzez pi aty rezystor zwi azana jest z bramk a pierwszego tyrystora, poprzez szósty rezystor z anod a pierw- szej diody Zenera i poprzez siódmy rezystor z drugim zaciskiem wej sciowym, katoda pi atej diody po- przez ósmy rezystor zwi azana jest z bramk a drugiego tyrystora, poprzez dziewi aty rezystor z anod a drugiej diody Zenera i poprzez dziesi aty rezystor z drugim zaciskiem wej sciowym, a katoda szóstej diody poprzez jedenasty rezystor zwi azana jest z bramk a trzeciego tyrystora, poprzez dwunasty rezy- stor z anod a trzeciej diody Zenera i poprzez trzynasty rezystor z drugim zaciskiem wej sciowym. Ele-PL 203 594 B1 3 ment w postaci zintegrowanej indukcyjno sci i rezystancji stanowi korzystnie indukcyjnosc nawini eta izolowanym drutem oporowym na rdze n ferrytowy. Uk lad wed lug wynalazku eliminuje wady znanych barier ochronnych dzi eki zast apieniu rezysto- ra pomiarowego elementem w postaci zintegrowanej indukcyjno sci i rezystancji oraz wykorzystaniu wzmacniaczy pr adu sta lego. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przyk ladowym wykonaniu na rysunku, przedstawiaj a- cym schemat wewn etrznych po lacze n poszczególnych elementów elektronicznego uk ladu ochronnego. Elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego jest wykonany w po- staci czwórnika z zaciskami wej sciowymi 1, 2 dla przy laczania nieiskrobezpiecznej cz esci obwodu elektrycznego i zaciskami wyj sciowymi 3, 4 dla przy laczania iskrobezpiecznego obwodu elektryczne- go. Pierwszy zacisk wej sciowy 1, poprzez bimetalowy bezpiecznik termiczny B i równoleg le po lacze- nie elementu RL w postaci zintegrowanej indukcyjno sci i rezystancji z pierwszym rezystorem R 1 , zwi a- zany jest z pierwszym zaciskiem wyj sciowym 3, z anodami trzech tyrystorów TY 1 , TY 2 i TY 3 , z kato- dami trzech diod Zenera D 1 , D 2 i D 3 oraz z emiterami trzech tranzystorów T 1 , T 2 i T 3 . Katody wymie- nionych tyrystorów s a wspólnie po laczone z drugim zaciskiem wej sciowym 2 i drugim zaciskiem wyj- sciowym 4. Baza pierwszego tranzystora T 1 , poprzez drugi rezystor R 2 , baza drugiego tranzystora T 2 , poprzez trzeci rezystor R 3 , i baza trzeciego tranzystora T 3 , poprzez czwarty rezystor R 4 , s a zwi azane z pierwszym zaciskiem wyj sciowym 3. Emiter pierwszego tranzystora T 1 zwi azany jest z anod a czwar- tej diody D 4 , emiter drugiego tranzystora T 2 zwi azany jest z anod a pi atej diody D 5 , a emiter trzeciego tranzystora T 3 zwi azany jest z anod a szóstej diody D 6 . Katoda czwartej diody D 4 poprzez pi aty rezy- stor R 5 zwi azana jest z bramk a pierwszego tyrystora TY 1 poprzez szósty rezystor R 6 z anod a pierw- szej diody Zenera D 1 i poprzez siódmy rezystor R 7 z drugim zaciskiem wej sciowym 2. Katoda pi atej diody D 5 poprzez ósmy rezystor R 8 zwi azana jest z bramk a drugiego tyrystora TY 2 , poprzez dziewi aty rezystor R 9 z anod a drugiej diody Zenera D 2 i poprzez dziesi aty rezystor R 10 z drugim zaciskiem wej- sciowym 2. Katoda szóstej diody D 6 poprzez jedenasty rezystor R 11 zwi azana jest z bramk a trzeciego tyrystora TY 3 , poprzez dwunasty rezystor R 12 z anod a trzeciej diody Zenera D 3 i poprzez trzynasty rezystor R 13 z drugim zaciskiem wej sciowym 2. W stanie normalnej pracy ka zdy z tyrystorów TY 1 , TY 2 i TY 3 jest rozwarty. W chwili powstania zwarcia przyrost pr adu w chronionym obwodzie powoduje wzrost napi ecia na elemencie RL. wykona- nym w postaci indukcyjno sci nawini etej izolowanym drutem oporowym na rdze n ferrytowy i szybkie wysterowanie jednego z tranzystorów T 1 T 2 i T 3 . Otwarcie jednego z tranzystorów powoduje wystero- wanie odpowiedniego tyrystora i zwarcie zacisków wej sciowych 1 i 2, a tym samym odci ecie dop lywu pr adu do cz esci iskrobezpiecznej obwodu elektrycznego Natomiast wzrost napi ecia na wyj sciu uk ladu ochronnego powy zej ustalonej warto sci wymusza przebicie jednej z diod Zenera, co równie z powodu- je szybkie wysterowanie odpowiedniego tyrystora. PL

Claims (2)

  1. Zastrze zenia patentowe 1. Elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, wykonany w postaci czwórnika z zaciskami wej sciowymi dla przy laczenia nieiskrobezpiecznej cz esci obwodu elektryczne- go i zaciskami wyj sciowymi dla przy laczenia iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, znamienny tym, ze pierwszy zacisk wej sciowy (1) poprzez szeregowo polaczone bezpiecznik termiczny (B) i ele- ment (RL) w postaci zintegrowanej indukcyjno sci i rezystancji, zbocznikowany pierwszym rezystorem (R 1 ), jest zwi azany z pierwszym zaciskiem wyj sciowym (3), z anodami trzech tyrystorów (TY 1 , TY 2 i TY 3 ). z katodami trzech diod Zenera (D 1 , D 2 i D 3 ) oraz z emiterami trzech tranzystorów (T 1 , T 2 i T 3 ), katody wymienionych tyrystorów s a wspólnie po laczone z drugim zaciskiem wej sciowym (2) i drugim zaciskiem wyj sciowym (4), baza pierwszego tranzystora (T 2 ), poprzez drugi rezystor (R2), baza dru- giego tranzystora (T 2 ), poprzez trzeci rezystor (R 3 ) i baza trzeciego tranzystora (T 3 ), poprzez czwarty rezystor (R 4 ), s a zwi azane z pierwszym zaciskiem wyj sciowym (3), emiter pierwszego tranzystora (T 1 ) zwi azany jest z anod a czwartej diody (D 4 ), emiter drugiego tranzystora (T 1 ) zwi azany jest z anod a pi atej diody (D 5 ), a emiter trzeciego tranzystora (T 3 ) zwi azany jest z anod a szóstej diody (D 6 ), przy czym katoda czwartej diody (D 4 ) poprzez pi aty rezystor (R 5 ) zwi azana jest z bramk a pierwszego tyry- stora (TY 1 ), poprzez szósty rezystor (R 9 ) z anod a pierwszej diody Zenera (D 1 ) i poprzez siódmy rezy- stor (R 7 ) z drugim zaciskiem wej sciowym (2), katoda pi atej diody (D 5 ) poprzez ósmy rezystor (R 8 ) zwi azana jest z bramk a drugiego tyrystora (TY 2 ), poprzez dziewi aty rezystor (R 9 ) z anod a drugiej dio-PL 203 594 B1 4 dy Zenera (D 2 ) i poprzez dziesi aty rezystor (R 10 ) z drugim zaciskiem wej sciowym (2), a katoda szóstej diody (D 6 ) poprzez jedenasty rezystor (R 11 ) zwiazana jest z bramk a trzeciego tyrystora (TY 3 ), poprzez dwunasty rezystor (R 12 ) z anod a trzeciej diody Zenera (D 3 ) i poprzez trzynasty rezystor (R 13 ) z drugim zaciskiem wej sciowym (2).
  2. 2. Uk lad wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze element (RL) w postaci zintegrowanej indukcyj- no sci i rezystancji stanowi indukcyjno sc nawini eta izolowanym drutem oporowym na rdze n ferrytowy. Rysunek Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 z l. PL
PL363660A 2003-11-24 Elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego PL203594B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL363660A PL203594B1 (pl) 2003-11-24 Elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL363660A PL203594B1 (pl) 2003-11-24 Elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL363660A1 PL363660A1 (pl) 2005-05-30
PL203594B1 true PL203594B1 (pl) 2009-10-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4271446A (en) Transient voltage suppression system
US6266223B1 (en) Line protector for a communications circuit
US8848332B2 (en) Intrinsically safe energy limiting circuit
US5144517A (en) Intrinsically safe barrier device
US4152743A (en) Transient voltage suppression system
US4186418A (en) Overvoltage protected integrated circuit network, to control current flow through resistive or inductive loads
US4459632A (en) Voltage-limiting circuit
ES2279406T3 (es) Sistema de proteccion para transformadores de potencial de tension media.
KR101222926B1 (ko) 바리스터 모듈
US6426885B1 (en) Inverter device and motor driving device provided with inrush current prevention circuit
CN112602243B (zh) 用于过电流和过电压保护式电能传输的多级保护装置
CA1200276A (en) Overvoltage protection device
PL203594B1 (pl) Elektroniczny uk lad ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego
US20240195402A1 (en) Overcurrent Protection Method for Composite Power Semiconductor Switches
KR101004987B1 (ko) 과열 방지 장치가 구비된 서지 보호 장치
EP4462622A1 (en) Protection circuit for power supply devices, particularly for explosion-protection applications
JPH0771379B2 (ja) 通信用保護回路
PL203051B1 (pl) Bariera ochronna z nieliniową charakterystyką wyjściową
PL215557B1 (pl) Bariera iskrobezpieczeństwa z nieliniową charakterystyką prądowo-napięciową
PL207451B1 (pl) Tyrystorowy układ ochronny obwodu iskrobezpiecznego
CN101199092B (zh) 开关电路和控制断路器的方法
JP3954213B2 (ja) 過電圧保護回路
PL180574B1 (pl) Bariera ochronna iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego
JP3906438B2 (ja) 過電流過電圧保護回路
PL205594B1 (pl) Elektroniczny zespół ochronny iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego