SU1523923A1 - Method of monitoring spark-quenching capacitive shunts - Google Patents

Method of monitoring spark-quenching capacitive shunts Download PDF

Info

Publication number
SU1523923A1
SU1523923A1 SU874348395A SU4348395A SU1523923A1 SU 1523923 A1 SU1523923 A1 SU 1523923A1 SU 874348395 A SU874348395 A SU 874348395A SU 4348395 A SU4348395 A SU 4348395A SU 1523923 A1 SU1523923 A1 SU 1523923A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
time
load circuit
transistor
period
Prior art date
Application number
SU874348395A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Григорьевич Коган
Виктор Яковлевич Песок
Алексей Николаевич Шатило
Владимир Степанович Бакуменко
Original Assignee
Украинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Украинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела filed Critical Украинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела
Priority to SU874348395A priority Critical patent/SU1523923A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1523923A1 publication Critical patent/SU1523923A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при разработке и контроле эффективности искрогас щих емкостных шунтов. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол . Напр жение, возникающее при размыкании цепи нагрузки, измер ют через промежуток времени, не превышающий времени деонизации плазмы электрического разр да, причем коммутацию цепи нагрузки осуществл ют с частотой и скважностью, соответствующими реальным устройствам. Измеренное напр жение сравнивают с напр жением зажигани  разр да и, если первое меньше второго, делают вывод об эффективности объекта контрол , а если наоборот - о его неэффективности. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in the development and monitoring of the effectiveness of spark-arresting capacitive shunts. The purpose of the invention is to increase the reliability of the control. The voltage arising from the opening of the load circuit is measured over a period of time not exceeding the plasma deonization time of the electric discharge, and the load circuit is switched with a frequency and duty cycle corresponding to real devices. The measured voltage is compared with the ignition voltage of the discharge and, if the first is less than the second, the conclusion is made about the effectiveness of the control object, and if vice versa - about its inefficiency. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано на предпри ти х, разрабатывающих и изготавливающих искробезопасную аппа- ратуру, а также в госконтрольных организаци х , контролирующих искро- безопасность оThe invention relates to electrical engineering and can be used in enterprises that develop and manufacture intrinsically safe equipment, as well as in state control organizations controlling spark safety.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол  эффективности искрогас щих емкостных шунтов за счет многократной коммутации электрической цепи с реальной частотой и скважностью и измерени  напр жени  на конденсаторе шунта в момент коммутацииThe aim of the invention is to increase the reliability of monitoring the effectiveness of spark-extinguishing capacitive shunts by repeatedly switching an electrical circuit with a real frequency and duty cycle and measuring the voltage on a shunt capacitor at the time of switching

На чертеже приведена схема устройства , реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a diagram of the device that implements the proposed method.

Устройство содержит источник 1 питани , конденсатор 2, управл емый резистор (переход транзистора) 3, индуктивность k нагрузки, конденсатор 5, задающий генератор 6, элемент И 7, формирователь 8 длительности импульсов (ФДИ), ограничительный резистор 9, компаратор 10, триггер 11, резистор 12, кнопку 13, транзисторные ключи I и 15, свето- диоры i6 и 17 и источник 18 питани .The device contains a power source 1, a capacitor 2, a controlled resistor (transition of the transistor) 3, a load inductance k, a capacitor 5, a master oscillator 6, element 7, a pulse width driver 8 (PDI), a limiting resistor 9, a comparator 10, a trigger 11 , resistor 12, button 13, transistor switches I and 15, LEDs i6 and 17, and power supply 18.

СЛ ГОSL GO

СОWITH

со юwith y

соwith

Причем первый вывод первого источника 1 питани , зашунтированного конденсатором 2, соединен с общей шиной , второй его вывод через индуктивность нагрузки, зашунтированную конденсатором 5, соединен с пр мым входом компаратора 10 и через управл емый резистор 3-е общей шиной выход задающего генератора 6 подключен к первому входу элемента И 7, выход которого соединен с входом ФДИ 8, выход которого через резистор 9 соединен с управл ющим входом управл емого резистора 3 и со строби- рующим входом триггера 11, инверсный йход компаратора 10 соединен с источником опорного напр жени  Ug, а выход компаратора 10 соединен с информационным входом триггера 11, вход начальной установки которого соединен с одним из выводов кнопки 13 и через резистор 12 с общей шиной , второй вывод кнопки 13 соединен с положительной шиной источника 18 питани , с которой также соединены аноды светодиодов 1б и 17, катоды которых через транзисторные ключи 1 и 15 соответственно соединены с общей шиной и с отрицательной шиной источника 18 питани , управл ющи вход транзисторного ключа 1 соединен с пр мым выходом триггера 11 , инверсный выход которого соединен с управл ющим входом транзисторного ключа 15 и с вторым входом элемента И 7.Moreover, the first output of the first power source 1, shunted by capacitor 2, is connected to the common bus, its second output is connected through the load inductance, shunted by capacitor 5, connected to the forward input of the comparator 10 and through a controlled resistor 3rd common bus output of the master oscillator 6 is connected To the first input element AND 7, the output of which is connected to the input of the FDI 8, whose output through the resistor 9 is connected to the control input of the controlled resistor 3 and to the gate input of the trigger 11, the inverse of the comparator 10 is connected the reference voltage source Ug, and the output of the comparator 10 is connected to the information input of the trigger 11, the initial installation input of which is connected to one of the pins of the button 13 and through the resistor 12 to the common bus, the second output of the button 13 is connected to the positive bus of the power supply 18, with which the anodes of the LEDs 1b and 17 are also connected, the cathodes of which through transistor switches 1 and 15, respectively, are connected to the common bus and to the negative bus of the power supply 18, which controls the input of the transistor switch 1, are connected to the forward output of the trigger 11, nversny whose output is connected to a control input of the transistor switch 15 and a second input of AND gate 7.

Способ реализуетс  следующим образом .The method is implemented as follows.

В установившемс  режиме транзистор 3 открыт за счет того, что на ег базе поддерживаетс  положительное напр жение и сопротивление перехода коллектор-эмиттер открытого транзистора 3 составл ет единицы ом.In the steady state, the transistor 3 is open due to the fact that at its base a positive voltage is maintained and the collector-emitter junction resistance of the open transistor 3 is one ohm.

Через индуктивность k нагрузки течет ток, величина которого определ етс  параметрами источника 1 питани , конденсаторы 2 и 5 зар жены до напр жени  источника 1 питани , напр жение на пр мом входе компаратора 10 относительно общего провода близко к нулЮс,Through the load inductance k, a current flows, the magnitude of which is determined by the parameters of power supply 1, capacitors 2 and 5 are charged up to the voltage of power supply 1, the voltage at the direct input of comparator 10 relative to the common wire is close to zero,

На выходе компаратора 10 установлен уровень Лог. О.The output of the comparator 10 is set to log level. ABOUT.

При размыкании цепи (запирании транзистора З) возможны два случа : за врем  Тр деионизации плазмы разр да напр жение коллектор-эмиттерWhen the circuit is opened (the transistor 3 is locked), two cases are possible: during the time Tr of plasma deionization, the discharge voltage is collector-emitter

00

5five

00

5five

00

5five

00

транзистора 3 превышает напр жение зажигани  дуги U и за врем  Тр напр жение коллектор-эмиттер транзистора 3 величины UQ не достигает. В первом случае индицируетс  неэффективность емкостного шунта (конденсатор 5), так как э услови х реальной коммутации при превышении напр жени  на контактах (моделируемых переходом транзистора З) величины и за врем  Тр по вл ютс  услови  дл  зажигани  дуги и нарушени  искро- безопасности.transistor 3 exceeds the ignition voltage U of the arc, and for the time Tp the collector-emitter voltage of transistor 3 does not reach UQ. In the first case, the inefficiency of a capacitive shunt (capacitor 5) is indicated, since these conditions of real switching when the voltage across the contacts (simulated by the transition of the transistor 3) is large and during the time Tr, conditions appear for arc ignition and spark-proof.

Во втором случае индицируетс  эффективность емкостного шунтаIn the second case, the efficiency of a capacitive shunt is indicated.

При подаче запускающего импульса от задающего генератора 6 ФДИ 8 вырабатывает на своем выходе импульс, длительность которого определ етс  соотношением R и С и выбираетс  равной времени деионизации плазмы разр да Тр.When a trigger pulse from the master oscillator 6 is fed, the FDI 8 generates a pulse at its output, the duration of which is determined by the ratio R and C and is chosen equal to the plasma deionization time Tr.

На врем  импульса транзистор 3 закрываетс , сопротивление его перехода коллектор эмиттер увеличиваетс  до дес тков килоом.At the pulse time, the transistor 3 closes, the resistance of its transition to the collector emitter increases to tens of a kilo.

Всплеск напр жени  самоиндукции индуктивности нагрузки перезар жает конденсатор 5. Длительность и амплитуда всплеска завис т от емкости конденсатора 5. Через врем  Тр (врем  деионизации плазмы разр да) ФДИ 8 возвращаетс  в исходное состо ние и перепад О - 1 на его выходе стро- бирует запись состо ни  выхода компаратора 10 в триггер 11. Если по истечении времени Т напр жение на коллекторе транзистора 3 не успеет достичь величины Up (напр жение зажигани  дуги), компаратор 10 не переходит в состо ние Лог. 1 и в триггер 1 О записываетс  выходе триггераThe surge voltage of the self-induction inductance of the load recharges the capacitor 5. The duration and amplitude of the surge depend on the capacitance of the capacitor 5. After Tp (deionization time of the discharge plasma), FDI 8 returns to its original state and its O – 1 drop builds recording the state of output of comparator 10 to trigger 11. If, after the time T has expired, the voltage at the collector of transistor 3 does not have time to reach the value Up (arc firing voltage), the comparator 10 does not go into the Log state. 1 and the trigger 1 O is written to the output of the trigger

Лог О. На пр мом 11 остаетс  Лог. О.Log O. On the forward 11, the log remains. ABOUT.

5five

00

а на инверсномand on the inverse

Лог. 1. При этом через открытый транзисторный ключ 15 (переход эмиттер-коллектор) течет ток, вызывающий свечение светодиода 17, индицирующего эффективность емкостного шунта.Log 1. At the same time through the open transistor switch 15 (transition emitter-collector) current flows, causing the glow of the LED 17, indicating the efficiency of the capacitive shunt.

Если же по истечении времени Т напр жение на коплекторе транзистора 3 превышает значение Up, компаратор 10 переходит в состо ние 1 и логическа  единица записываетс  в триггер 11, на пр мом выходе которо55 го по вл етс  Лог. ТIf, after the time T has expired, the voltage on the collector of the transistor 3 exceeds the value of Up, the comparator 10 goes to state 1 and the logical unit is written to the trigger 11, the Log appears on the forward output of which. T

а на инверсном - Лог. О. Транзисторный ключ 15 закрываетс , а транзисторный ключ 14 открываетс , при этом гаснет светодиод 17 и загораетс  светодиод 1б, индицирующий неэффективность емкостного шунта о Лог, О на инверсном выходе триггера 11, попада  на вход элемента И 7, блокирует прохождение последующих запускающих импульсов на вход ФДИ 8. Триггер 11 приводитс  в исходное состо ние нажатием кнопки 13. При ее нажатии триггер 11 сбра- сываетс  и на его инверсном выходе устанавливаетс  Лог. 1, разреша  прохождение запускающих импульсов от задающего генератора 6.and on the inverse - Log. O. Transistor switch 15 closes and transistor switch 14 opens, LED 17 goes out and LED 1b lights up, indicating that the capacitive shunt o Log, O is ineffective at the inverse output of trigger 11, and the next triggering pulses for FDI 8 input. Trigger 11 is reset to the initial state by pressing button 13. When it is pressed, trigger 11 is cleared and a Log is set at its inverse output. 1, allowing the passage of trigger pulses from the master oscillator 6.

При подаче запускающих импульсов задающего генератора 6 с частотой и скважностью реального коммутационного устройства возможны случаи, когда последующее размыкание происходит до завершени  переходных процес- сов, вызванных предыдущим.When applying trigger pulses of the master oscillator 6 with the frequency and duty cycle of a real switching device, there are cases when the subsequent opening occurs before the completion of the transient processes caused by the previous one.

Например, если к моменту прихода последующего запускающего импульса шунтирующий индуктивность нагрузки конденсатор 5 не успеет зар дитьс  до напр жени  источника 1 питани , то в этом случае, при закрывании транзистора 3, напр жение Ug на переходе коллектор-эмиттер может возникнуть сразу, что вызывает в реальном коммутационном устройстве по вление дугового разр да и нарушение искро- безопасности. Неэффективность емкостного шунта в этом случае фиксируетс  как и в предыдущем. Через врем  Тр положительный перепад импульса с выхода ФДИ 8 заносит в триггер 11 состо ние компаратора 10, соответствующее и и„ (Лог. 1), где и - напржение коллектор-эмиттер транзистора Up - напр жение зажигани  дуги (опорное напр жение компаратора 10), транзисторный ключ I открываетс , загор етс  светодиод 1б, индицирующий неэффективность емкостного шунта,For example, if the shunting load inductance of the capacitor 5 does not have time to charge before the voltage of the subsequent triggering pulse before the voltage of the power supply 1, in this case, when the transistor 3 is closed, the voltage Ug at the collector-emitter junction can occur immediately, which causes real switching device arcing and sparking violation. The inefficiency of the capacitive shunt in this case is fixed as in the previous one. After time Tp, the positive pulse difference from the FDI 8 output enters into the trigger 11 the state of the comparator 10, corresponding to and "(Log. 1), where and is the collector-emitter voltage of the transistor Up - arc ignition voltage (reference voltage of the comparator 10) , the transistor switch I opens, the 1b LED lights up, indicating the inefficiency of the capacitive shunt,

Такигч образом, по сравнению с известным предлагаемое техническое решение за счет обеспечени  контрол  напр жени  на конденсаторе шунта через врем  деионизации плазмы разр да позвол ет повысить достоверность контрол  искрогас щих шунтов и обеспечить искробезопасность приборов, исключив возможность использовани  во взрывоопасных средах дефектных средств иск- розащиты. Кроме того, способ позвол ет оперативно выбирать оптимальные параметры искрозащитных устройств.Thus, in comparison with the known proposed technical solution, by ensuring the voltage control on the shunt capacitor through the plasma deionization time of the discharge, it is possible to increase the reliability of the control of the spark-extinguishing shunts and ensure the intrinsic safety of the devices, eliminating the possibility of using defective means of protection in explosive environments. In addition, the method allows for the prompt selection of optimal parameters of spark protection devices.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ контрол  искрогас щих емкостных шунтов, основанный на нии напр жени , возникающего при коммутации цепи нагрузки, отличаю щ и и с   тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , подключают последовательно с нагрузкой дополнительное сопротивление, которое периодически закорачивают на врем , соответствующее частоте и скважности коммутаций цепи нагрузки реальным коммутационным устройством, в каждом периоде измер ют напр жение на дополнительном сопротивлении через промежуток времени, не превышающий времени деионизации плазмы электрического разр да, сравнивают измеренное напр жение с напр жением зажигани  разр да и, если первое меньше второго, делают вывод об эффективности объектаThe method of controlling spark-suppressing capacitive shunts, based on the voltage that occurs when switching the load circuit, is different, and in order to increase the reliability of the control, additional resistance is connected in series with the load, which is periodically short-circuited by a time corresponding to the frequency and the duty cycle of the commutation of the load circuit by a real switching device; in each period the voltage is measured at the additional resistance after a period of time not exceeding the deionization time plasma discharge, compare the measured voltage with the ignition voltage of the discharge and, if the first is less than the second, make a conclusion about the effectiveness of the object контрол , если наоборот, - о его неэффективности .,control, if on the contrary - about its inefficiency. Редактор Н.БобковаEditor N. Bobkova Составитель В.БыковCompiled by V. Bykov Техред М.ХоданичКорректор Л.БескидTehred M. KhodanychKorrektor L. Beskid Заказ 7033/Order 7033 / Тираж 660Circulation 660 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 - - - - -- - - -- - - - - - - - - - -- - - ™«.„ - - -.„ . - -„ - . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - “". "- - -.". - - „-. Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101 ПодписноеSubscription
SU874348395A 1987-12-23 1987-12-23 Method of monitoring spark-quenching capacitive shunts SU1523923A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874348395A SU1523923A1 (en) 1987-12-23 1987-12-23 Method of monitoring spark-quenching capacitive shunts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874348395A SU1523923A1 (en) 1987-12-23 1987-12-23 Method of monitoring spark-quenching capacitive shunts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1523923A1 true SU1523923A1 (en) 1989-11-23

Family

ID=21344220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874348395A SU1523923A1 (en) 1987-12-23 1987-12-23 Method of monitoring spark-quenching capacitive shunts

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1523923A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Коган Э.Г., Рассихин А.Г„, Штерн И.И. Способ увеличени искро- безопасной мощности о - Горные машины и автоматика, 197, № 10, с„ 26-28. Авторское свидетельство СССР № 79832 4, кл. Е 21 F 9/00, 1974. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3972315A (en) Dual action internal combustion engine ignition system
US3919993A (en) Internal combustion engine coordinated dual action inductive discharge spark ignition system
KR100292453B1 (en) Triac control circuit
US4314305A (en) Solenoid drive circuits
US4264831A (en) Touch control switch
SU1709923A3 (en) Device for high voltage pulses generation
US4246881A (en) System for decreasing the power consumption in the output transistor of an ignition system
SU1523923A1 (en) Method of monitoring spark-quenching capacitive shunts
US20050000502A1 (en) Low current extended duration spark ignition system
US5646461A (en) Stop switch apparatus for an engine
US3851636A (en) Solid state ignition circuitry
US4181113A (en) Engine ignition system with voltage monitoring
US5013973A (en) Power supply for intermittently operated loads
US4005694A (en) Electronic ignition system
WO1980002486A1 (en) Pulse shaping circuit
US4205211A (en) Surface alloying apparatus including safety circuit
GB1248620A (en) Electronic time period switching circuits
US4377151A (en) Bipolar activated magnetic pulse timer
EP0011410A1 (en) Electronic starter circuits for discharge lamps
US4146803A (en) Fire-responsive control device utilizing thyristors
US3406314A (en) Ignition systems
US4288722A (en) Electronic flash device
SU1531184A1 (en) Device for control of ignitron spark gap
SU1220113A1 (en) Square-wave generator
SU974359A2 (en) Pulse dc voltage stabilizer