Взрывозащищенный источник бесперебойного электропитания
Полезная модель относится к взрывозащищенному источнику бесперебойного электропитания аппаратуры, применяемой для автоматизации взрывоопасных объектов промышленности, и обеспечивает работу данной аппаратуры ори пропадании сетевого напряжения. Взрывозащищенный источник бесперебойного электропитания размещен во взрывонепроницаемой оболочке, снабженной взрывозащищенным разъемом для подключения нагрузки и информационного устройства, а также кабельным вводом для подключения к источнику сетевого напряжения. Источник бесперебойного электропитания содержит электронный и аккумуляторный блоки. Электронный блок включает блокирующий диод и последовательно соединенные умножитель напряжения, выпрямитель, импульсный преобразователь, понижающий преобразователь и модуль искрозащиты. Аккумуляторный блок включает аккумуляторную батарею и блок защиты от глубокого разряда, при этом выход импульсного преобразователя через аккумуляторную батарею и блок защиты от глубокого разряда соединен с анодом блокирующего диода, катод которого соединен со входом понижающего преобразователя. Введение умножителя напряжения, через который источник сетевого напряжения соединен со входом выпрямителя, позволяет запитать источник бесперебойного электропитания от одного источника сетевого напряжения, и соответственно, при помощи одного кабельного ввода, при этом величина входного напряжения может иметь широкий диапазон значений. Снабжение взрывонепроницаемой оболочки взрывозащищенным разъемом позволяет подсоединять нагрузку и информационное устройство, не вскрывая оболочку. Вышеперечисленные меры позволяют при выполнении источником бесперебойного электропитания всех необходимых функций уменьшить количество кабельных вводов, что уменьшает производственные затраты по их подсоединению/отсоединению.
Полезная модель относится к взрывозащищенному источнику бесперебойного электропитания аппаратуры, применяемой для автоматизации взрывоопасных промышленных объектов, например, объектов горно-шахтной промышленности, и обеспечивает работу данной аппаратуры при пропадании сетевого напряжения.
Известен взрывозащищенный источник бесперебойного электропитания по патенту RU 97879, опубликованному 20.09.2010. Данный источник содержит электронный и аккумуляторный блоки. Электронный блок включает блокирующий диод и последовательно соединенные выпрямитель, импульсный преобразователь, понижающий преобразователь и модуль искрозащиты; аккумуляторный блок включает аккумуляторную батарею и блок защиты от глубокого разряда, при этом выход импульсного преобразователя через аккумуляторную батарею и блок защиты от глубокого разряда соединен с анодом блокирующего диода, катод которого соединен со входом понижающего преобразователя. Источник бесперебойного электропитания размещен во взрывонепроницаемой оболочке, имеющей четыре кабельных ввода, посредством одного из которых соединен с источником первого сетевого напряжения, посредством второго - с источником второго сетевого напряжения, посредством третьего - с нагрузкой, посредством четвертого - с информационным устройством.
Недостаток такого взрывозащищенного источника бесперебойного электропитания в том, что при подсоединении/отсоединении кабелей к каждому из четырех кабельных вводов необходимо вскрывать взрывонепроницаемую оболочку. Ввиду того, что по условиям взрывозащиты разборные детали такой оболочки закреплены резьбовыми соединениями и после каждой сборки оболочки необходимо выполнить ряд мер по контролю ее взрывонепроницаемости, отсоединение кабелей и новое их подсоединение связано с затратами труда и времени, в течение которого приостанавливается работа аппаратуры.
Недостатком прототипа являются производственные затраты при подсоединении/отсоединении кабелей к каждому из четырех кабельных вводов.
Техническая задача - уменьшение производственных затрат вследствие уменьшения количества кабельных вводов.
Поставленная задача решена тем, что взрывозащищенный источник бесперебойного электропитания, как и прототип, размещен во взрывонепроницаемой оболочке, посредством кабельного ввода подключен к источнику сетевого напряжения, имеет выходы к нагрузке и информационному устройству, содержит электронный и аккумуляторный блоки. Электронный блок включает блокирующий диод и последовательно соединенные выпрямитель, импульсный преобразователь, понижающий преобразователь и модуль искрозащиты. Аккумуляторный блок включает аккумуляторную батарею и блок защиты от глубокого разряда, при этом выход импульсного преобразователя через аккумуляторную батарею и блок защиты от глубокого разряда соединен с анодом блокирующего диода, катод которого соединен со входом понижающего преобразователя.
В отличие от прототипа, введен умножитель напряжения, через который источник сетевого напряжения соединен со входом выпрямителя, взрывонепроницаемая оболочка снабжена взрывозащищенным разъемом, посредством которого источник бесперебойного электропитания соединен с нагрузкой и информационным устройством.
Сущность полезной модели иллюстрируется блок-схемой взрывозащищенного источника бесперебойного электропитания.
Взрывозащищенный источник бесперебойного электропитания размещен во взрывонепроницаемой оболочке 1 и подключен при помощи кабельного ввода 2 к источнику сетевого напряжения 3, при помощи взрывозащищенного разъема 4 - к нагрузке 5 и информационному устройству 6.
Источник бесперебойного электропитания содержит электронный блок 7 и аккумуляторный блок 8. Каждый из блоков 7, 8 размещен в отдельном отсеке, причем отсек аккумуляторного блока 8 снабжен по меньшей мере одним защитным клапаном (на чертеже не показан). В стенку оболочки 1 вмонтирован взрывозащищенный разъем 4 для подсоединения к нему нагрузки 5 и информационного устройства 6 через ответную часть разъема 4 и кабель.
Электронный блок 7 включает блокирующий диод 9 и последовательно соединенные умножитель напряжения 10, выпрямитель 11, импульсный преобразователь 12, понижающий преобразователь 13 и модуль искрозащиты 14. Выпрямитель 11 выполнен в виде диодного моста, модуль искрозащиты 14 содержит схему ограничения тока, стабилизатор напряжения и схему ограничения напряжения. Импульсный преобразователь 12 включает последовательно соединенные DC/DC преобразователь 15, импульсный трансформатор 16^и выпрямитель 17, причем выход выпрямителя 17 соединен обратной связью 18 с DC/DC преобразователем 15.
Аккумуляторный блок 8 включает аккумуляторные батареи 19 и блок защиты от глубокого разряда 20. Выход импульсного преобразователя 12 через аккумуляторные батареи 19 и блок защиты от глубокого разряда 20 соединен с анодом блокирующего диода 9, катод которого соединен со входом понижающего преобразователя 13.
Работа источника бесперебойного электропитания осуществляется следующим образом.
Сетевое переменное напряжение, имеющее широкий диапазон значений, например (30÷250)В, с источника 3 поступает на умножитель напряжения 10. Если напряжение недостаточно велико, то умножитель 10 увеличивает его до определенной величины, необходимой для оптимальной работы импульсного преобразователя 12. Выпрямитель 11 преобразует переменное напряжение в пульсирующее, регулируемый DC/DC преобразователь 15 поддерживает постоянное значение величины напряжения на выходе импульсного преобразователя 12 при помощи обратной связи 18. Напряжение вторичной обмотки импульсного трансформатора 16 выпрямляется выпрямителем 17 и подается на вход понижающего преобразователя 13, на этот же вход через блокирующий диод 9 и блок защиты от глубокого разряда 20 подается также напряжение с выхода аккумуляторных батарей 19, причем напряжение с аккумуляторных батарей 19 меньше напряжения на выходе выпрямителя 17, следовательно, при наличии напряжения в сети блокирующий диод 9 заперт, и понижающий преобразователь 13 потребляет ток от выхода выпрямителя 17, при пропадании напряжения сети блокирующий диод 9 отпирается и напряжение аккумуляторных батарей 19 подается преобразователю 13.
После прохождения модуля искрозащиты 14 на выход источника бесперебойного электропитания поступает стабильное постоянное напряжение заданной величины, например 13,5В, не зависящее от колебаний напряжения в сети или разряда аккумуляторных батарей 19. Информационное устройство 6 осуществляет визуализацию режима работы (от сети или аккумуляторных батарей).
Для увеличения времени бесперебойной работы используют две последовательно соединенные аккумуляторные батареи.
Введение умножителя напряжения 10, через который источник сетевого напряжения 3 соединен со входом выпрямителя 11, позволяет запитать источник бесперебойного электропитания от одного источника сетевого напряжения 3, и соответственно, при помощи одного кабельного ввода 
, при этом величина входного напряжения может иметь широкий диапазон значений.
Снабжение взрывонепроницаемой оболочки 1 взрывозащищенным разъемом 4 позволяет подсоединять нагрузку 5 и информационное устройство 6, не вскрывая оболочку 1.
Вышеперечисленные меры позволяют при выполнении источником бесперебойного электропитания всех необходимых функций уменьшить количество кабельных вводов, что уменьшает производственные затраты по их подсоединению/отсоединению.
Взрывозащищенный источник бесперебойного электропитания, размещенный во взрывонепроницаемой оболочке, посредством кабельного ввода подключенный к источнику сетевого напряжения, имеющий выходы к нагрузке и информационному устройству, содержащий электронный и аккумуляторный блоки; электронный блок включает блокирующий диод и последовательно соединенные выпрямитель, импульсный преобразователь, понижающий преобразователь и модуль искрозащиты, аккумуляторный блок включает аккумуляторную батарею и блок защиты от глубокого разряда, при этом выход импульсного преобразователя через аккумуляторную батарею и блок защиты от глубокого разряда соединен с анодом блокирующего диода, катод которого соединен со входом понижающего преобразователя, отличающийся тем, что введен умножитель напряжения, через который источник сетевого напряжения соединен со входом выпрямителя, взрывонепроницаемая оболочка снабжена взрывозащищенным разъемом, посредством которого источник бесперебойного электропитания соединен с нагрузкой и информационным устройством.
