Przedmiotem wynalazku jest uklad ochronny iskrobezpiecznych zródel pradu, zwlaszcza do zapa¬ larek elektrycznych, zaopatrzony w pradowy sta¬ bilizator wlaczony pomiedzy zródlo i wyjsciowe zaciski. , Znany jest na przyklad z opisu patentowego polskiego nr 62 968, uklad ochronny zapalarek do odpalania zapalników elektrycznych, których ob¬ wód wyjsciowy jest dostatecznie iskrobezpieczny.Wlasciwosc te uzyskano poprzez zastosowanie stabilizatora pradowego w postaci czwornika o stalej rezystancji, stabilizujacego prad wyjsciowy zapalarki na poziomie niewiele wyzszym od pradu odpalajacego serie zapalników, oraz przez zabocz¬ nikowanie zacisków strzalowych bariera diod ze¬ nera. Diody zenera uniemozliwiaja osiagniecie na¬ piecia na przerwie iskrowej, wystepujacej w czasie przerywania obwodu, wyzszego od napiecia niezapalajacego metanu dla ustalonego stalego po¬ ziomu pradu wyjsciowego zapalarki. Wada tego rozwiazania jest jednak brak mozliwosci zabezple¬ czenia zapalarki o mocy wyjsciowej przekracza¬ jacej 50 V.A. Dotychczasowe zapalarki z dosta¬ tecznie iskrobezpiecznym obwodem wyjsciowym cechuja sie tym samym wydajnoscia strzalowa zbyt niska w stosunku do wymagan ekonomiki prowadzenia robót strzalowych.Celem wynalazku jest umozliwienie dostatecz¬ nego zabezpieczenia iskrobezpieczenstwa obwodów wyjsciowych elektrycznych zródel pradu, zwla- 10 15 20 25 30 szcza bezpiecznych wobec metanu zapalarek o wy¬ sokiej wydajnosci strzalowej.Cel ten zostal osiagniety zgodnie z wynalazkiem, którego istota polega na zastosowaniu co najmniej jednego operacyjnego wzmacniacza w ukladzie ochronnym iskrobezpiecznych zródel pradu pola¬ czonych z wyjsciowymi zaciskami poprzez pra¬ dowy stabilizator. Inwersyjne wejscie operacyjne¬ go wzmacniacza jest polaczone z pierwszym wyj¬ sciowym zaciskiem poprzez pamietajacy konden¬ sator i z drugim wyjsciowym zaciskiem poprzez analogowy mnozacy element i czlon pomiaru re¬ zystancji obciazenia w stanie normalnej pracy, natomiast jego nieinwersyjne wejscie jest dola¬ czone do pierwszego wyjsciowego zacisku poprzez rezystor, a do drugiego wyjsciowego zacisku po¬ przez kolejny rezystor i diode zenera.W przypadku zastosowania dwóch operacyjnych wzmacniaczy, ich wyjscia sa dolaczone do wejsc sumy logicznej. Ponadto inwersyjne wejscie dru¬ giego operacyjnego wzmacniacza jest zwarte z nieinwersyjnym wejsciem pierwszego operacyjnego wzmacniacza, a nieinwersyjne wejscie drugiego operacyjnego wzmacniacza jest polaczone z inwer- syjnym wejsciem pierwszego operacyjnego wzmac¬ niacza poprzez diode.Zastosowane w ukladzie ochronnym iskrobez¬ piecznych zródel pradu operacyjne wzmacniacze reaguja na zmiany napiecia wyjsciowego zródel, wynikajace z przerwania obwodu obciazenia lub 114 950114950 3 4 wzrostu rezystancji na stykach zlacz wzglednie ze zwarcia obwodu obciazenia lub spadku rezys¬ tancji izolacji. W wymienionych przypadkach po¬ wstaja zwykle iskry elektryczne mogace zapalic metan. Operacyjne wzmacniacze po stwierdzeniu iskrzenia w obwodzie obciazenia zabezpieczanego zródla energii elektrycznej wytwarzaja sygnal po¬ wodujacy ograniczenie-lufo zanik napiecia na wyj¬ sciu tego zródla. "; Pierwszy operacyjny1 wzmacniacz zabezpiecza zródlo pradu przed iskrzeniem wskutek przerw (rozwarcia) obwodu ojbciazenia, a drugi przed iskrzeniem wskutek zwarc w obwodzie obciazenia.Ze wzgledu fia to, ze iskrzenie w stanie rozwar¬ cia obwodu obciazenia • jest zwykle bardziej groz¬ ne w sensie, prawdopodobienstwa zapalenia me¬ tanu od zwarcia w tym obwodzie niekiedy wy¬ starczajace moze byc rozwiazanie ukladu ochron¬ nego tylko z pierwszym operacyjnym wzmacnia¬ czem. Dlatego przedmiot wynalazku opracowano w wariantach z jedinym i z dwoma operacyjnymi wzmacniaczami.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony, w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ukladu ochronnego z jednym operacyjnym wzmacniaczem, a fig. 2 — schemat tego ukladu z dwoma operacyjnymi wzmacniaczami.Pomiedzy zródlem energii elektrycznej la wyj¬ sciowymi zaciskami 2, znajduje sie pradowy sta¬ bilizator 3. Równolegle do wyjsciowych zacisków 2 dolaczone jest wejscie czlonu 4 pomiaru rezy¬ stancji którego wyjscie steruje analogowy mnoza¬ cy element 5. Nadajnik 6 wartosci zadanej steruje pradowy stabilizator 3 i analogowy mnozacy ele¬ ment 5 jednoczesnie. Wyjscie analogowego mno¬ zacego elementu 5 jest dolaczone do inwersyjnego wejscia operacyjnego wzmacniacza 7. Równolegle do wyjscia analogowego mnozacego elementu 5 dolaczony jest pamietajacy 'kondensator 8. Ope¬ racyjny wzmacniacz 7 steruje co najmniej jeden z trzech nastepujacych podzespolów ukladu: tyry¬ storowy zwierajacy czlon 9, tyrystorowy szerego¬ wy czlon 10 lub pradowy stabilizator 3. Ndeinwer- syjne wejscie operacyjnego wzmacniacza 7 jest podlaczone do pierwszego wyjsciowego zacisku 2 poprzez rezystor 11 i do drugiego wyjsciowego za¬ cisku 2 poprzez polaczone szeregowo diode zenera 12 i kolejny rezystor 13.W stanie normalnej pracy ukladu na wyjscio¬ wych zaciskach 2 napiecie jest wprost proporcjo¬ nalne do wydajnosci pradowej pradowego stabi¬ lizatora 3 i rezystancji obciazenia. Ze wzgledu na to, ze nastawa pradowego stabilizatora 3 jest otrzymywana z tego samego nadajnika 6 wartosci zadanej z którego sterowany jest analogowy mno¬ zacy element 5, napiecie na pamietajacym kon¬ densatorze 8 jest wprost proporcjonalne do napie¬ cia na wyjsciowych zaciskach 2 w stanie popraw¬ nej pracy ukladu. Jezeli w obwodzie obciazenia nastapi przerwa i rozpocznie sie na niej wylado¬ wanie iskrowe, napiecie na wyjsciowych zaciskach 2 wzrosnie o wartosc zalezna od wydajnosci pra¬ dowej pradowego stabilizatora 3, lecz co najmniej 0 20 V. Ten wzrost napiecia przeniesiony zostaje przez diode zenera 12, i. dzielnik oporowy, który stanowia rezystor 11 i kolejny rezystor 13, do nieinwersyjnego wejscia operacyjnego wzmacnia¬ cza 7 powodujac dodatni skok napiecia na jego wyjsciu co powoduje zadzialanie tyrystorowego zwierajacego czlonu 9 lub tyrystorowego szerego¬ wego czlonu 10 lub zmiane nastawy pradowego stabilizatora 3, a przez to zanik napiecia na wyj¬ sciowych zaciskach 2 lub ograniczenie go do war¬ tosci iskrobezpiecznej.Do zabezpieczenia zródla pradu równiez na wy¬ padek zwarcia w obwodzie obciazenia mozna za¬ stosowac modyfikacje ukladu pokazanego na fig. 1 rysunku, przez dolozenie drugiego operacyjnego wzmacniacza. Uklad taki zgodnie z fig. 2 rysunku ma drugi operacyjny wzmacniacz 14 o nieinwer- syjnym wejsciu polaczonym z inwersyjnym wej¬ sciem pierwszego operacyjnego wzmacniacza 7 poprzez diode 15, a inwersyjnym wejsciu zwartym bezposrednio z nieirnwersyjnym wejsciem pier¬ wszego operacyjnego wzmacniacza 7. Obydwa wyjscia operacyjnych wzmacniaczy sa podlaczone wówczas na wejscie logicznej sumy 16, które ste¬ ruje pradowy stabilizator 3, tyrystorowy zwiera¬ jacy czlon 9 i tyrystorowy szeregowy czlon 10.Jezeli w obwodzie obciazenia nastapi zwarcie to na wyjsciowych zaciskach 2 ukladu nastapi spa¬ dek, napiecia, który przeniesiony do inwersyjnego wejscia drugiego operacyjnego wzmacniacza 14 spowoduje dodatni skok napiecia na jego wyjsciu, który przeniesiony przez logiczna sume 15 wy¬ wola zadzialanie tyrystorowego zwierajacego czlo¬ nu 9, tyrystorowego szeregowego czlonu 10 lub zmiane nastawy pradowego stabilizatora 3. .Jezeli dzialanie elementów elektronicznych ukla¬ du, a w szczególnosci operacyjnych wzmacniaczy 7 i 14, tyrystorowego zwierajacego czlonu 9 tyry¬ storowego szeregowego czlonu 10 oraz logicznej sumy 16 bedzie dostatecznie szybkie — rzedu kil¬ kudziesieciu, mikrosekund to energia wyladowania iskrowego zarówno w przypadku zwarcia obwodu obciazenia jak i jego rozwarcia bedzie zbyt niska aby zapalic metan. Dioda zenera 12 oraz dioda 15 zapewniaja dostateczny margines progu dzialania operacyjnych wzmacniaczy 7 i 14 ze wzgledu na niedokladnosc dzialania pradowego stabilizatora 3, czlonu 4 pomiaru rezystancji i analogowego mnozacego elementu 5.Uklad wedlug wynalazku nadaje sie szczególnie do zastosowania w zapalarkach przeznaczonych do odpalania zapalników elektrycznych w polach metanowych o szczególnie duzym stopniu zagro¬ zenia. W wykonanej wedlug wynalazku zapalarce ochranianym zródlem energii elektrycznej 1 moze byc kondensator strzalowy. Role tyrystorowego zwierajacego czlonu 9 i tyrystorowego szeregowego czlonu 10 moga pelnic dodatkowo sterowane ty¬ rystory dotychczas stosowanych w zapalarkach ukladów spustowych, czy tez ukladów ogranicze¬ nia czasu trwania impulsu strzalowego. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55114 950 Zastrzezenia patentowe 1. Uklad ochronny iskrobezpiecznych zródel pra¬ du, zwlaszcza do zapalarek elektrycznych, zaopa¬ trzony w pradowy stabilizator wlaczony pomiedzy zródlo i wyjsciowe zaciski, znamienny tym, ze ma co najmniej jeden operacyjny wzmacniacz (7), którego inwersyjne wejscie jest polaczone z pier¬ wszym wyjsciowym zaciskiem (2) poprzez pamie¬ tajacy kondensator (8) i z drugim wyjsciowym za¬ ciskiem (2) poprzez analogowy mnozacy element (5) i czlon (4) pomiaru rezystancji obciazenia w stanie normalnej pracy, natomiast nieinwersyjne wejscie jest dolaczone do pierwszego wyjsciowego 10 zacisku (2) poprzez rezystor (11), a do drugiego wyjsciowego zacisku (2) poprzez kolejny rezystor (13) i diode zenera (12). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma dwa operacyjne wzmacniacze (7, 14) o wyj¬ sciach dolaczonych do wejsc sumy logicznej (16), z których inwersyjne wejscie drugiego operacyj¬ nego wzmacniacza (14) jest zwarte z nieinwersyj- nyim wejsciem pierwszego operacyjnego wzmacnia¬ cza (7), a nieinwersyjne wejscie drugiego opera¬ cyjnego wzmacniacza (14) jest polaczone z inwer- syjnym wejsciem pierwszego operacyjnego wzmac¬ niacza (7) poprzez diode (15). i — i J 1 i ¦* i i 6 ——ci 3 1 1 7s« (lis- ± , n r i = |L- J J" 5 ' —•— 4 2 2 o W iO Z 12 0° \i5 16 ^- * H fig-2 PL