Изобретение относитс к аппарату:ре шахтной геофизики и устройств автоматики и свйзи и может быть преиму-цественно испрльзовано дл создани систем питани и управлени на предпри ти х и шахтах со взрывоопасной атмосферой.
По основному авт. св. № 765931 известен искробезопасный источник питани , содержащий аккумул торную батарею, узел ограничени токоперегрузки и короткого замыкани , выполненный на тиристоре с резистором в цепи управлени , и транзисторный ключ, включенный последовательно с нагрузкой и тиристором, снабженным транзисторным ключом, диодом и формирователем импульсов.на основе элементов задержки, и реле, причем диод включен последовательно с тиристором , параллельно которым подключен дополнительный транзисторный ключ, диод подключен к входу формировател импульсов, выход которого подключен к обмотке реле, контакты которого включены в цепь управлени транзисторных ключей. В нормальном режиме работы устройства выходной транзистор формировател импульсов joTKpiJT и через обмотку реле протекает ток, реле срабатывает и обеспечивает запирание паралл€У1Ьного и отпирание последовательного ключей. Открытый последовательный ключ передает энергию в нагрузку. При аварийном режиме в нагрузке(увеличение тока при коротком замыкании) падение напр жени на измерительном резисторе отпирает тиристор, шунтируюгций нагруз10 ку. После отпирани тиристора напр жение на реле недостаточно дл удержани его контактов, которое отпускает и запирает последовательныП ключ, что обеспечивает восстановле15 ние узла ограничени мощности - запирание тиристора tl3.
Недостатком известного устройства вл етс , невысока надежность, обусловленна тем,.что ввиду наличи
20 механических контактов реле, управл ющих ключами, возможен режим, когда оба ключа будут открыты. В этом случае через параллельный транзисторный ключ протекает-большой ток, что, с одной стороны, увеличивает ток раз25 р да аккумул торной батареи, и с другой стороны, может привести к выходу из стро параллельного транзисторного ключа, т.е. всего источника питани . Дл восстановлени работы ис30 точника после отключени в аварийном режиме необходимо перевести тиристор в закрытое состо ние, дл этого нужно обеспечить падение напр жени меж ду его выводами анод-катод, которое значительно меньше, чем падение напр жени между этими выводами в открытом состо нии, .определ емое парамет рами параллельного транзисторного ключа. На переходе мощного транзистора в режиме насыщени -падает значительное напр жение пор дка 1 В, что исключает его применение, поэтому в качестве параллельного транзисторного ключа необходимо использовать только маломощный транзистор, но последний может вшйти из стро из-за рассеивани на нем большой мощности. Цель изобретени - повышение надежности коммутации нагрузки источника питани . Поставленна цель достигаетс тем что искробезопасный источник питани дополнительно снабжен конденсатором и резистором, включенными в базовую цепь параллельного транзистор ного ключа, при этом резистор одним выводом подключен к размыкающему контакту реле, другим выводом к упом нутому конденсатору, соединен ному с положительной шиной аккумул торной батареи и резистором, подключенным к эмиттеру входного транзистора . . На чертеже изображена принципиальна электрическа схема искробезопасногоисточника питани . Источник содержит аккумул торную батарею 1 с токоограничением, подкл ченную с помощью контактов 2 цепь управлени входного транзистора 3, эмиттер которого с помощью йоследовательно соединенных резисторов 4 и5 подсоединен к размыкающим KoHTaKTai /T реле б, а через подстроечный резистор 7 - к коллектору транзистора 8, эмиттер которого подключен к полож тельной шине питани . Точка соедине ни резисторов 4 и 5 через конденса тор 9 подключена к положительной шине аккумул торной батгфеи 1. При этом база транзистора 8 с помощью элементов 10-12 задержки -(резисторо 10 и 11 и конденсатора 12) соединен с катодом диода 13, анод которого подключен к положительной шине пита ни . Кроме того, диод 13 соединен с тиристором 14 узла ограничени мощности, в состав которого входит измерительный резистор 15, соединен ный с эмиттером последовательного транзисторного ключа 16 и коллектором параллельного транзисторного ключа 17. Базы ключей 16 и 17 с по мощью замыкающих контактов реле б и резисторов подключены к соответст вующимшинам питани . Коллектор транзистора 8 с помощью элементов 18-20 задержки, а также стабилитрона 21 подключен к базе выходного транзистора 22, S коллекторную цепь которого включена обмотка реле б. При этом эмиттер транзистора 22 с помощью диода соединен с положительной ши1ной питани . Выходной транзистор 3, транзистор 8 с токозадающими цеп ми, элементы 10- 12 и 18-20 задержки и выходной транзистор 22 образуют формирователь импульсов, который формирует сигнал заданной длительности дл управлени реле б. Устройство работает.следующим образом. Включение источника питани осуществл етс замыканием контактов 2. При этом через входной транзистор 3, |подстроечный резистор 7, элементы 18-20 задержки и диод 21 на базувыходного транзистора 22 поступает отпирающий ток и вызывает срабатывание реле 6. Последнее своими контактами обеспечивает откр1-1вание последовательного ключа 16 и запирание параллельного ключа 17. Открытый последовательный ключ 16 передает электрическую мощность аккумул торHo i батареи в нагрузку. При этом падение напр жени на измерительном резисторе 15 недостаточно дл открывани тиристора 14. Следовательно, напр жение на диоде 13 отсутствует и транзистор 8 заперт. При аварийном режиме в нагрузке, заключающемс в увеличении тока нагрузки или коротком замыкании, падение напр жени на измерительном резисторе 15 отпирает тиристор 14, шунтирующий нагрузку. После открывани тиристора 14 увеличиваетс потребл емый от батареи ток, напр жение между точками А и В уменьшаетс . Этого напр жени недостаточно дл удержани контактов реле б, которое отпускает и своими контактами подключает базу последовательного транзисторного ключа 16 через резистор к положительной шине аккумул торной батареи, при этом упом нутый ключ запираетс . Одновременно втора пара контактов реле 6 подключает базу параллельного ключа 17 через последовательно соединенные резисторы 5 и 4 к эмиттеру входного транзистора 3, т.е. на базу подаетс напр жение отпирани . Конденсатор 9, подключенный к положительной мине аккумул торной батареи, зар жаетс . Нарастание отрицательного потенциала на базе . транзистора 17 зат гиваетс за счет зар да конденсатора 9. Врем задержки определ етс номиналами резисторов 4 и 5 и конденсатора 9 и выбираетс из расчета того, что паралелльный ключ 17 должен открытьс только после надежного запирани последовательного ключа, задержка составл ет около 3 мс (при R4-5 130 Ом, Сб 25 мкФ) , тем cai-ibiM исключаетс возможность одновременно ОТКРЫТОГО состо ни обоих ключей, что позвол ет уменьшить мощность, рассеиваемую на параллельном ключе 17, а это, в свою очередь, позвол ет использовать маломощные транзисторы, у которых напр жение между переходом коллектор-эмиттер в режиме насыщени мало. Тем самым обеспечиваетс необходимое условие надежного восстановлени тиристорного узла ограничени } мощности - напр жение между катодом и анодом последнего становитс близким к нулю. Таким образом, тиристор восстановилс f падение напр жени на диоде 13 стало равным, нулю и транзистор 8 закрываетс нулевым потенциалом на базе. После этого через врем , определ емое узлом задержки на элементах 18-20, открываетс транзистор 22 и реле б срабатывает . Если к этому моменту аварийный режим в нагрузке ликвидирован , то обеспечиваетс дальнейшее нормальное энергопитание. В противном случае тиристор вновь открываетс и источник входит в режим генерации . Средний ток разр да аккумул торной батареи определ етс скважностью импульсов генерации, котора , в свою очередь, определ етс посто нной времени элементов 10-12 и 1820 . Такое Т-образное включение резисторов и.конденсатора обусловлено требовани ми искробезопасности. Эти элементы заливаютс эпоксидным компаундом и считаютс неповреждаемыми. При закорачивании одного из выводов узла задержки на другую ш;ину питани конденсатор может зар жатьс или разр жатьс . Чтобы ограничить ток, который может превышать искробезопасные величины, :. став т резисторы с двух сторон конденсатора. При ликвидации аварийного состо ни нагрузки обеспечиваетс восстановление нормальной работы источника . Таким образом, наличие в базовой цепи параллельного ключа, резистора и конденсатора обеспечивает открываjffle последнего только после надежного закрывани последовательного ключа , тем самым исключаетс аварийный ре сим упом нутого. Это позвол ет испойьзовать маломощный транзистор, что обеспечивает более нащежное восстановление тиристора, следовательно , и всего источника в целом. Кроме того, при этом уменьшаетс средний ток разр да аккумул торной батареи , так как исключаетс закорачивание последней через оба открытые ключа. При этом в аварийном режиме средний ток, потребл емый от аккумул торной батареи, определ етс током короткого замыкани последней
и отношением величин интервалов времени нахождени парешлельного ключа в открытом и закрытом состо ни х, которое может быть изменено в широких пределах и тем Сс1мым потребл емый ток можно уменьшить до рпределенйой величины.