SU726350A1 - Искробезопасный источник питани - Google Patents

Description

Изобретение относится к искробезопасным источникам питания повышенной мощности, применяемым для дистанционного питания аппаратуры телемеханики, находящейся во взрывоопасной среде, например, в подземных выработках угольных шахт, опасных по газу и пыли.

Известен искробезопасный источник питания повышенной мощности, который можно применять для дистанционного питания аппаратуры телемеханики, находящейся во взрывоопасной среде, содержащий источник питания с тиристором опережающего отключения [1] .

Однако такие источники не позволяют осуществить дистанционное питание аппаратуры и передачу частотных сигналов по общей двухпроводной линии связи, так как высокочастотные сигналы передатчика телеуправления (ТУ), подключаемого па-₂₀ раллельно выходу искробезопасного источника питания, вызывают ложные срабатывания тиристора опережающего отключения.

Известен также искробезопасный ис точник питания, содержащий силовой трансформатор, выпрямитель, стабилизатор, измерительную индуктивность, модуляционный, трансформатор, LC - фильтр и тиристорный узел ограничения мощности коммутационных разрядов, включающий тиристор опережающего отключения и цепь выделения сигнала управления тиристором (2] .

Недостатком этого устройства является то, что для передачи по линии связи высокочастотных сигналов ТУ в выходной цепи источника необходим ограничительный резистор, наличие которого снижает величину выходной искробезопасной модности.

Цель изобретения - увеличение выходной модности искробезопасного источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в искробезопасном источнике питания LC -фильтр включен между управляющим электродом тиристора и выходом

Цепи выделения сигнала управления тиристором.

На чертеже схематически изображен искробезопасный источник питания.

Источник питания содержит силовой 5 трансформатор 1, выпрямитель 2, стабилизатор напряжения, включенный на выходе выпрямителя и состоящий из тиристора 3 и стабилитрона 4, запирающий диод 5, конденсатор 6, измерительную ю индуктивность, например дроссель 7, соединенный последовательно со вторичной обмоткой модуляционного трансформатора 8, Цепь, шунтирующую выход источника и состоящую из последовательно соединен- 15 ных тиристора 9 опережающего отключения и диода 10, причем катод тиристора 9 и анод диода 10 соединены с анодом стабилитрона 4 и управляющим электродом тиристора 3, цепь выделения сигнала 20 управления тиристором, шунтирующую выход источника питания и состоящую из последовательно соединенных конденсатора 11 и диода 12, причем анод диода 12 соединен с катодом диода 16, LС фильтр, ²⁵ выполненный в виде параллельно соединенных конденсатора 13 и дросселя 14, и включенный между управляющим электродом тиристора 9 и выходом цепи выделения сигнала управления тиристором ³⁰ (катод диода 12).

Источник питания работает следующим образом.

При подключении первичной обмотки силового трансформатора 1 к питающей ³⁵ сети переменного тока на конденсаторе 6 возникает напряжение, которое ограничивается на заданном уровне стабилизатором (тиристор 3, стабилитрон 4), модулируется по амплитуде напряжением со вторичной обмотки модуляционного трансформатора 8 и поступает на выход источника.

Для обеспечения искробезопасности . выходной цепи источника схема содержит тиристорный узел ограничениямощности коммутационных разрядов. При возникновении в выходной цепи источника аварийной коммутации на дросселе 7 появляется ЭДС самоиндукции, которая через конденсатор 11 цепи выделения сигнала управления hLC - фильтр (конденсатор 13, дроссель 14) поступает в цепь управляют, щего электрода тиристора 9 опережающего отключения и вызывает его включение. При этом, шунтируется выход источника и осуществляется энергетическая изоляция нагрузки. После включения тиристо ра 9 начинается разряд конденсатора 6. По окончании разряда схема возвращается в исходное состояние.

Защита тиристора 9 опережающего отключения от ложных срабатываний под воздействием высокочастотных сигналов передатчика ТУ, подключенного. параллель^ но выходу источника, осуществляется с помощью LС-фильтра (конденсатор 13, дроссель 14). Нагрузкой передатчика ТУ Со стороны источника питания является цепь: конденсатор 11, L С-фильтр, управляющий переход тиристора 9 и диод 10. Благодаря тому, что LС-фильтр настроен на частоту передатчика ТУ, его сопротивление на частоте передатчика велико, что ослабляет с 1гнал ТУ в цепи управляющего электрода тиристора 9 опережающего отключения. При этом исключаются ложные срабатывания тиристора 9.

Таким образом, введение параллельного LC-фильтра в цепь управляющего электрода тиристора опережающего отключения позволяет защитить тиристор опережающего отключения от ложных срабатываний под воздействием высокочастотных Сигналов передатчика телеуправления . При этом из' выходной цепи источника питания исключается резистор, что повышает выходную искро безопасную мощность источника питания.

Повышение мощности, источника питаеия позволяет увеличить дальность дистанционного питания и передачи информации по двухпроводной линии связи, а также обеспечить питанием более мощные электронеобеспеченные устройства автоматики, телемеханики и связи.

Кроме, того, в известной схеме источника нагрузкой передатчика ТУ.является резистор, включенный в выходной цепи источника питания. Увеличение номинала резистора приводит к уменьшению выходной мощности, а уменьшение номинала резистора к увеличению степени шунтирования передатчика источником питания и к необходимости увеличения выходной модности передатчика ТУ.

Предлагаемая схема, по сравнению с известной, обладает более высоким входным сопротивлением и позволяет добиться необходимого соотношения сигнал/помеха в линии связи без увеличения мощности передатчика.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к искроЬезопас ным источникам питани  повьшгенной мсац ности, примен емым дл  дистанционного питани  аппаратуры телемеханики, наход щейс  во взрывоопасной среде, например , в подземных выработках угольных шахт, опасных по газу и пыли. Известен искробезопасный источник питани  повьш1енной мощности, который MOJXHo примен ть дл  дистанционного питани  аппаратуры телемеханики, наход щейс  во взрывоопасной среде, содержащий источник питани  с тиристором опере жатацего отключени  f . Однако такие источники не позвол ют осуществить дистанционное питание аппаратуры и передачу частотных сигналов по общей двухпроводной линии св зи, так как высокочастотные сигналы передатчик телеуправлени  (ТУ), подключаемого параллельно выходу искробезопасного источника питани , вызывают ложные срабатывани  тиристора опережающего отключени . Известен также искробезопасный источник питани , содержащий силовой трансформатор, выпр митель, стабилизатор , измерительную индуктивность, модул ционный , трансформатор, L.C - фил игр и тиристорный узел ограничени  мощности -коммутационных разр дов, включающий тиристор опережающего отключени  и цепь выделени  сигнала управлени  тиристором 2 . Недостатком этого устройства  вл етс  то, что дл  передачи по линии св зи высокочастотных сигналов ТУ в выходной цепи источника необходим ограничительный резистор, наличие которого снижает величину выходной искробезопасной модности. Цель изобретени  - увеличение выходной мощности искробезопасного источника питани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в искробезопасном источнике питани  LC -фильтр включен между управл ющим электродом тиристора и выходом Цепи выделени  сигнала управлени  тиристором . На чертеже схематически изображен искробезопасный источник питани . Источник плтани  содержит силсшой трансформатор 1, выпр митель 2, стабилизатор напр  жени , включенный на выходе выпр мител  и состо щий из тиристора 3 и стабилитрона 4, запираквдий диод 5, конденсатор 6, измерительную индуктивность, например дроссель 7, соединеннь1й последовательно со вторичной обмоткой модул ционного трансформатора 8, Цепь, шунтиругарую выход источника и состо щую из последовательно соединенных тиристора 9 опёреж(ающего отключени  и диода 10, причем катод тиристора 9 и анод диода 10 соединены с анодом стабилитрона 4 и управл ющим электродом тиристора 3, цепь выделеки  сигнала управлени  тиристором, шунтирующую выход источника питани  и состо щую из последовательно соединенных конденсатора 11 и диода 12, причем анод диода 12 соединен с катодом диода 10, LС фильтр, выполненный в виде параллельно соединенных конденсатора 13 и дроссел  14, и включенный между управл ющим электродом тиристора 9 и выходом депи выделени  сигнала управлени  тиристором (катод диода 12). Источник питани  работает следующим .образом. При подключении первичной обмс гки силового трансформатора 3. к питакадей сети переменного тока ва конденсаторе 6 возникает напр жение, которое огранив чиваетс  на заданном уровне стабилизато ром {тиристор 3, стабилитрон 4), модулируетс  по ймплитуде напр   ением со вторичной обмотки модул ционного трансформатора 8 и поступает на выход источ ника.. Дл  обеспечени  искробезопасносуи . выходной цепи источника схема содержит тиристорНЫЙ узёП ограничени  ГЛСЙЦНОСТИ коммутационных разрадов. При вовникновении в выходной цепи источника аварийной коммутации на дросселе 7 по вл етс  ЭДС самоинду1дии, котора  через конденсатор 11 цепи выделени  сигнала: управлени  и1С - фильтр (конденсатор 13 дроссель 14) поступает в цепь управл ющего электрода тиристора 9 оп ежакщеI4J отключени  и вызывает его включение При этом, шунтируетс  выход источника и осуществл етс  энергетическа  изол ци  нагрузки. Йосле включени  тиристора 9 начинаетс  разр д конденсатора 6. По окончаний разр да схема возвращаетс  в исходное состо ние. Защита тиристора 9 опережающего от ключени  от ложных срабатываний под воздействием высокочастотных сигналов передатчика ТУ, подключенного. параллель но выходу источника, осуществл етс  с помшхью L(фильтра (конденсатор 13, дроссель 14). Нагрузкой передатчика ТУ Со стороны источника питани   вл етс  цепь: конденсатор 11, L С- ильтр, управл кадий переход тиристора 9 и диод 10, Благодар  тому, что LC-фильтр настроен на частоту передатчика ТУ, его сопротивление на частоте передатчика велико , что ослабл ет с 1гнал .ТУ в цепи управл ющего электрода тиристора 9 опережающего отключени . При этом исключаютс  ложные срабатывани  тиристора 9, Таким образом, введение параллельного LC-фильтра в цепь управл ющего электрода тиристора опережающего отключени  позвол ет защитить тиристор опережающего отключени  от ложных,срабатьшаНИИ под воздействием высокочастотных сигналов передатчика телеуправлени  . При этом ИЗ выходной цепи источника nttтани  исключаетс  резистор, что повыщает выходную искро безопасную мощность источника питани . Повышение мощности, источника питаеи  позвол ет увеличить дальность дистанционного питани  и передачи информа-ции по двухпроводной линии св зи, а также обеспечить питанием более мощные электронеобеспеченные устройства автоматики , телемеханики и св зи. Кроме.того, в известной схеме источника нагрузкой передатчика ТУ. вл етс  резистор, включеньш1й в выходной цепи источника питани . Увеличение номинаш резистора приводит к уменьщению выходной мощности, а уменыдение номинала резистора к увеличению степени шунтировани  передатчика источником питани  и к необходимости увеличени  выходной модности передатчика ТУ. Предлагаема  схема, по сравнению с известной, обладает более высоким входным сопротивлением и позвол ет добитьс  необходимого соотношени  сигнал/помеха в линии св зи без увеличени  мощности передатчика . Формула изобретени  Искробезопасны,й источник питани , содержащий силовой трансформатор, выпр митепь , стабилизатор, измерительную, индуктивность, модул ционный трансформатор , Li С-фильтр и тиристорный узе  orvраничени  модности коммутационных разр дов , включакщий тиристор опережак щего отключени , и цепь выделени  сигналов управлени  тиристором, о т л и «чающийс  тем, что с целью увеличени  выходной мощности, L С-фильтр

   включен между управл к цим электродом тиристора и выходом цепи выделени  сигнала управлени  тиристором.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР NS 319923, кл. О 05 В 5/О1, 1969.

   2,АвтРЬрбКре довидетельство СССР N9 469806, кл. Е 21 F 5/00, 1972.