SU1640450A1

SU1640450A1 - Искробезопасный автономный источник питани аппаратуры шахтной автоматики

Info

Publication number: SU1640450A1
Application number: SU884624733A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Жадан; Валерий Петрович Диденко; Анатолий Юльевич Городецкий
Priority date: 1988-10-03
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1991-04-07

Abstract

Изобретение относитс к горной промети , а именно к искробезопасным ключевым пороговым устройствам шахтной автоматики , и м.б. использовано в област х техники, где необходимо применение искробезопас- ных источников питани . Цель изобретени - повышение искробезопасности и снижение потерь энергии. Источник питани содержит источник 1 посто нного напр жени , блок 2 зар дки, аккумул торную батарею (АБ)3, резисторы 4, 6, 10, 11, 14, 18, конденсаторы 5, 17, диоды 7, 13, потенциометр 8, стабилитрон 9, коммутирующий транзистор 12, управл ющий транзистор 15, светодиод 16, нагрузку 19. При замыкании в цепи нагрузки 19 через диод 13 и потенциометр 8 запирающий потенциал подаетс на транзистор 15, что приводит к закрытию транзистора 12 и отключению нагрузки 19 от АБ 3. Повторного открывани транзистора 15-не происходит, т.к. конденсатор 5 зар жен. При коротком замыкании ток через транзистор 12 растет, падение напр жени на резисторе 11 и транзисторе 12 остаетс больше , чем напр жение на стабилитроне 9. Это приводит к ограничению тока. 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к искробезопасным ключевым пороговым устройствам шахтной автоматики, и может быть также использовано в других областях техники, где необходимо применение искробезопасных источников питания.

Цель изобретения - повышение искробезопасности и снижение потерь энергии.

На чертеже приведена принципиальная схема источника.

Схема содержит источник 1 постоянного напряжения, блок 2 зарядки, аккумуляторную батарею 3, резистор 4, конденсатор 5, резистор 6, диод 7, потенциометр 8, стабилитрон 9, резисторы 10 и 11, коммутирующий транзистор 12, диод 13, резистор 14, управляющий транзистор 15, светодиод 16, конденсатор 17, резистор 18 и нагрузку 19.

Источник питания работает следующим образом.

В исходном состоянии аккумуляторная батарея 3 разряжена, коммутирующий 12 и управляющий 15 транзисторы закрыты, сетевое напряжение на источник 1 постоянного напряжения не подается.

При подаче сетевого напряжения на источник 1 начинается заряд аккумуляторной батареи 3. При этом величина зарядного тока определяется блоком 2 зарядки, который может быть выполнен в виде стабилизатора тока. После подачи сетевого напряжения происходит заряд конденсатора 5 по цепи; конденсатор 5, резистор 6, а также диод 7, потенциометр 8, база-эмиттерный переходуправляющего транзистора 15, светодиод 16, конденсатор 17 и отрицательная шина источника 1. Это приводит к открыванию упраляющего 15 и коммутирующего 12 транзисторов. При этом конденсатор 17 служит для облегчения запуска схемы. Напряжение аккумуляторной батареи 3 подается на нагрузку 19 и через диод 13 прикладывается к делителю 8, чем обеспечивается удержание управляющего 15 и коммутирующего 12 транзисторов в открытом состоянии после окончания заряда конденсатора 5.

После подачи напряжения на нагрузку 19 по цепям: резистор 18, светодиод 16, а также база-эмиттерный переход коммутирующего транзистора 12, резистор 14, управляющий транзистор 15, светодиод 16 начинает протекать ток, светодиод 16 светится, чем обеспечивается индикация рабочего состояния аккумуляторной батареи 3.

При снижении напряжения на аккумуляторной батарее 3 в процессе разряда и, как следствие, на нагрузке 19, ниже порога, определяемого светодиодом 16, управляющий 15 и коммутирующий 12 транзисторы закрываются и отключают аккумуляторную батарею 3 от нагрузки 19, а светодиод 16 гаснет. При этом конденсатор 5 в течение всего времени работы остается заряженным, что обеспечивается с помощью диода 7 и опорного резистора 6.

При замыкании в цепи нагрузки 19 через диод 13 и потенциометр 8 запирающий потенциал подается на базу управляющего транзистора 15, что приводит к его закрытию и закрытию коммутирующего транзистора 12 и отключению нагрузки 19 от аккумуляторной батареи 3, Повторного открывания управляющего транзистора 15 не происходит, так как конденсатор 5 все время остается заряженным.

Ограничение тока короткого замыкания определяется соотношением величины резистора 11 и напряжения стабилитрона 9.

При нормальной работе падение напряжения на резисторе 11 меньше, чем напряжение стабилитрона 9. При коротком замыкании ток через коммутирующий транзистор 12 растет, падение напряжения на резисторе 11 и база-эмиттерном переходе коммутирующего транзистора 12 становится больше, чем напряжение на стабилитроне 9, базовый ток коммутирующего транзистора 12 начинает ответвляться в стабилитрон 9, что приводит к ограничению тока короткого замыкания.

Повторный запуск схемы источника питания производится снятием и последующей подачей запускающего напряжения от источника 1 на время, достаточное для разряда кондексатора 5 на резистор 4.

Преимущества предлагаемого источника питания состоят в том, что он совмещает функции ограничения разряда аккумуляторной батареи и обеспечения ее искробезопасности, что обеспечивается ограничением тока короткого замыкания и исключением возможности повторного открывания коммутирующего транзистора при коротком замыкании в цепи нагрузки, снижении потерь энергии аккумулятора при работе в условиях отсутствия сетевого напряжения,

Claims

Формула изобретения

Искробезопасный автономный источник питания аппаратуры шахтной автоматики, содержащий коммутирующий транзистор, коллектор которого подключен через первый резистор к аноду светодиода и непосредственно к первому выводу нагрузки, второй вывод которой подключен к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, первый диод, анод которого подключен к коллектору коммутирующего транзистора, а катод первого диода подключен к первому выводу потенциометра, средний вывод ко торого подключен к базе управляющего транзистора, коллектор которого через второй резистор подсоединен к базе коммутирующего транзистора, а через второй и третий резисторы - к его эмиттеру, второй диод, стабилитрон и конденсатор, отличающийся тем, что. с целью повышения искробезопасности и снижения потерь энергии, он снабжен источником постоянного напряжения, блоком заряда, тремя дополнительными резисторами и дополнительным конденсатором,параллельно которому подключен первый дополнительный резистор, первый вывод которого подключен к положительному выводу источника постоянного напряжения и к входу блока зарядки, а второй через второй дополнитель ный резистор - к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, анод второго диода подключен к второму выводу первого дополнительного резистора, а катод - к пер5 вому выводу потенциометра, второй вывод которого подключен к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, положительный полюс которой подключен к выходу блока зарядки, к катоду стабилитрона и че10 рез третий дополнительный резистор - к эмиттеру коммутирующего транзистора, анод стабилитрона подключен к базе коммутирующего транзистора, причем анод светодиода подключен к эмиттеру управляющего .15 транзистора, а катод - к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи, а параллельно светодиоду включен конденсатор.