Искробезопасный источник питания переменного тока

 

ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий источник постоянного тока, трансформатор возбуждения, первичная обмотка которого включена последовательно с выходной обмоткой силового трансфосматора , два ключевых транзистора с общим эмиттером, подключенным к обш.ей шине источника, коллекторы транзисторов подключены к выходам первичной обмотки силового трансформатора, а базы транзисторов подключены к вывс дам вт 1ричной обмотки трансформатора возбуждения, и резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения функциональных возможностей, он дополнительно снабжен двумя встречно-параллельно включенными диодами, подключенными € параллельно входной обмотке трансформатора возбуждения, а между средним (Л выводом вторичной обмотки трансформатора возбуждения и общей шиной источника включен резистор уставки максимального выходного тока нагрузки .

союз сОВетских социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19У (И)

3(511 Е 21 F 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ(Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3369750/24-07 (22) 28.12.81 (46) 15.04.84. Бюл. ((14 (72) Г.Н.Алехин (71) Украинский филиал Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 621.316(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 450893, кл. F, 21 Г 5/00, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

1(254635, кл. Н 02 М 7/06, 1969.

3. Шахтная геофизика и геология.

Сб. трудов RHHMH. Л., 1975, Ф 98, с. 26-28. (54) (57) ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ ИСТОЧНИК

ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий источник постоянного тока, трансформатор возбуящения, первичная обмотка которого включена последователь o с выходной обмоткой силового трансфо..матора, два ключевых транзистора с общим змиттером, подключенным к общей шине источника, коллекторы транзис-оров подключены к выходам первичной обмотки силового трансформатора, а базы транзисторов подключены к вывсдам вторичной обмотки трансформатора возбукцения, и резистор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения функциональных возможностей, он дополнительно снабжен двумя встречно-параллельно включенными диодами, подключенными параллельно входной обмотке трансформатора возбуждения, а между средним выводом вторичной обмотки трансформатора возбуждения и общей шиной источника включен резистор уставки максимального выходного тока нагрузки.

1086186

Изобретение относится к электротехнике, а именно к искробезопасным источникам питания переменного тока, и может быть использовано для создания систем питания и управления на предприятиях и в шахтах со взрывоопасной атмосферой.

Известен искробеэопасный источник литания переменного тока, содержащий узел искрозащиты из двух встречно-па- 10 раллельно включенных тиристоров в цепи управления которых включены высокочастотные симметричные фильтры.

При коммутации в цепи нагрузки на нходе фильтра появляются высокочас- 15 тотные колебания, вызывающие включение тиристоров искрозащиты 1", г„"

Однако этот источник питания имеет ограниченное применение, так как не может иметь выходное переменное напря.20 жение прямоугольной формы и, следова.тельно, высокий КПД. Рто связано с тем, что прямоугольное колебание содержит гармоники высших порядков, которые выделяются высокочастотными 25 фильтрами и вызывают срабатывание тиристоров искрозащиты.

Известен источник питания переменного тока„ содержащий силовой трансформатор с двумя обмотками, причем 30 выходная обмотка включена через нагрузку в диагональ переменного тока диодного моста, а дополнительная обмотка подключена одним выходом к выходной обмотке, а другим — к общей точке двух сопротивлений, включен ных в диагональ постоянного диодного моста (2) .

Недостатком известного источника питания является низкий КПД вследствие . 0 потерь мощности на токозадающих резисторах, включенных в диагональ постоянного тока,циодного моста.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является искробезопасный источник питания переменного тока, содержащий источник постоянного тока, трансформатор возбуждения, первичная обмотка которого 50 выполнена последовательно с выходной обмоткой силового трансформатора, два ключевых транзистора с общим эмиттером, подключенным к общеи шине источника, коллекторы транзисторов под- 55 ключены к выводам вторичной обмотки силового трансформатора, а базы транзисторов подключены к выводам вторичной обмотки трансформатора возбуждения,.и резистор P3) .

Пель изобретения — повышение КПД и расширение функциональных возможностей источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что источник питания переменного тока, содержащий источник постоянного тока, трансформатор возбуждения, первичная обмотка которого включена последовательно с выходной обмоткой илового трансформатора, два ключевых транзистора с общим эмиттером, подключенным к общей шине источника, коллекторы транзисторов подключены к выходам первичной обмотки силового трансформатора, а базы транзисторов подключе ны к выводам вторичной обмотки трансформатора возбуждения, и резистор, дополнительно снабжен двумя встречнопараллельно включенными диодами, подключенными параллельно входной обмотке трансформатора возбуждения, а между средним выводом вторичной обмотки трансформатора возбуждения и общей шиной источника питания включен резистор уставки максимального выходного тока нагрузки.

На чертеже представлена электрическая схема источника питания переменного тока.

Источник питания содержит источник

1,постоянного тока, трансформатор 2 возбуждения, силовой трансформатор

3, ключевые транзисторы 4 и 5, диоды

6 и 7, резистор 8 уставки максимального тока. Источник 1 питания подклкчен к среднему выводу силового трансформатора 3 и к общей шине (выводу).

Первичная обмотка силового трансформатора 3 соединена с коллекторами ключевых транзисторов 4 и 5, базы которых подключены соответственно к вторичной обмотке трансформатора 2 возбуждения, средний вывод которой через резистор 8 уставки макс. :мального тока соединен с общей шиной исто-;— ника питания. Вторичная обмо.ка сило-. вого трансформатора 3 соединена последовательно с первичной обмоткой трансформатора 2 возбуждения и выходными клеммами источника питания. Параллельно первичной обмотке трансформатора 2 возбуждения подключе=.;I два встречно-параллельно «ключенных диода 6 и 7.

Устройство работает следуloë,.:) об— разом.

1086! можности.

BHHHIIH Заказ 2212/34 Тираж 427. Подписное

Филиал ППП "Патент" ° r.Ужгород, ул.Проектная, 4

При подключении нагрузки к выход- ным i:ëåììàì и включении питания ток протекает через соединенные последовательно вторичную обмотку силового трансформатора 3, первичную обмотку трансформатора 2 возбуждения и в базовых цепях транзисторов 4 и 5. Положительная обратная связь, создаваемая соответствующим подключением . вторичной обмотки трансформатора 2 10 возбуждения, обеспечивает режим устойчивой генерации. Напряжение на первичной обмотке трансформатора 2 возбуждения не может превысить определенного заданного уровня, равного прямому падению напряжения на диодах 6 и 7. При повышении тока, потребляемого нагрузкой, увеличивается ток, поступающий в базы ключевых транзисторов 4 и 5, чем обеспечивается нормальная работы источника питания. При значительном увеличении тока нагрузки трансформатор 2 возбутдения не обеспечивает необходимого тока базы вследствие того, что на- 21 пряжение на первичной обмотке ограничено диодами 6 и 7, а базовые токи— резистором 8 уставки максимального

86 4 тока. При этом транзисторы 4 и 5 приходят в активную зону работы, и напряжение на выходе источника уменьшается пропорционально току нагрузки.

Уровень максимального тока нагрузки выбирается резистором 8 уставки максимального тока.

Использование диодов, ограничивающих напряжение на первичной обмотке трансформатора возбуждения, и резистора уставки максимального выходного тока позволяет повысить КПД источника питания, так как в нормальном режиме диоды 6 и 7 закрыты и мощность на них не рассеивается. Резистор уставки максимального выходного тока включен в базовые цепи транзисторов, где уровень тока меньше тока кол лекторов транзисторов.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить КПД источника питания, и, кроме того, наличие тока в выходных цепях при перегрузке и коротком замыкании позволяет использовать источник в системах питания с большой емкостью нагрузок, что расширяет его функциональные воз