176304. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés szikrabiztos rendszer áramának és feszültségének korlátozására
3 176304 4 szélyes zónában folyik, nagymértékben a négy pólus bemenő sarkain jelentkező feszültség nagyságától függ. Találmányunk útján olyan elektronikus áramkört javasolunk, amely a robbanásveszélyes zónában folyó áram és feszültség korlátozására szolgál, és amely lehetővé teszi nagyobb területen telepített szikrabiztos rendszerek kialakítását. A találmány szerinti áramköri elrendezés kialakításának módja a következő: Az áramkör azon bemenő sarka, amelyhez a tápfeszültségforrás pozitív sarka csatlakozik, közvetlenül vagy egy ellenállás útján egy első tranzisztor emitterével van összekötve, majd ezt követően egy ellenálláson át ezen tranzisztor bázisához és egy második tranzisztor emitteréhez csatlakozik. Az első tranzisztor kollektora a második tranzisztor bázisához van kötve és egy ellenálláson át ezen tranzisztor kollektorához vagy a bemenő- és kimenő sarkok közösített sarkához csatlakozik. Ez a közös sarok egy ellenálláson át a második tranzisztor emitteréhez és közvetlenül a zénerdióda anódjához csatlakozik. A zénerdióda katódja az áramkör kimenősarkához van kötve, miáltal a bemenő- és kimenő sarkok közösített sarkához viszonyítva pozitív feszültség jön létre, amely közvetlenül, vagy egy ellenálláson át a második tranzisztor kollektorára jut. A találmány szerinti áramköri elrendezés egyik kiviteli alakja szerint az első tranzisztor bázisa és a második tranzisztor emittere között, valamint a második tranzisztor bázisa és az. első tranzisztor kollektora között ellenállások vannak beiktatva. Találmányunk oltalmi körét semmiképpen sem korlátozza a fent ismertetett kiviteli példa. Az oltalmi körön belül más kiviteli alakokat is megvalósíthatunk, pl. más vezetőképességü tranzisztorok alkalmazhatók, a tápáramforrás ellenkező polaritással is kapcsolható, és olyan áramkörök is kialakíthatók, amelyekben a szikrabiztosság megbízhatóságának növelése céljából az áramkör vagy legalábbis annak egy eleme kettőzve van. A találmány szerinti áramkör igen nagy előnye, hogy mindig stabilizálatlan feszültséget szolgáltató tápáramforrás alkalmazható, és hogy a robbanásveszélyes zónában folyó áram és feszültség értékét ez a stabiliz.átlan feszültség nem befolyásolja. Minthogy az áramkör kimenőfeszültsége mindig konstans értékű, a szikrabiztos készüléknek az impedanciát alkotó tere sokkal kevésbé hatásos működésű a tápfeszültség ingadozásának megengedhető volta következtében. A kimenőfeszültség kis értékét a robbanásveszélyes térben levő készülék helyes működését fenntartó minimális feszültség értéke határozza meg, minek következtében a találmány szerinti szikrabiztos készüléket a találmány alapján az áramkörtől távolabb is elhelyezhetjük (az áramkör kimenete nagyobb kapacitással terhelhető). Ennek következtében a szikrabiztos rendszerek egy nagyobb térben is elrendezhetők. A találmány szerinti áramkör egy másik kiviteli alakja szerint, ahol a tranzisztorok bázisellenállásokkal rendelkeznek, a tranzisztorok meghibásodása esetén azon áram értéke, amely a robbanásveszélyes térben létrejöhet, az áramkör bemenő- és kimenő sarkai között ellenállás által korlátozható. Ennek rendkívül nagy jelentősége van, mert bizonyos esetekben (azokban a terekben, ahol kismértékű a robbanásveszély), hiba esetén magasabb áramértékek engedhetők meg a robbanásveszélyes zónában, ezért nincs szükség arra, hogy az áramkör elemeit vagy magát az áramkört többszörözzük, hogy így az áramkör elemeinek feltételezett hibái miatt az áram értékét korlátozzuk. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli példáját a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az áramkör 1 és 16 bemenő sarkaira 1^ váltakozóáramú feszültséget adunk. Az áramkör 8 és 12 kimenő sarkain az U2 kimenőfeszültséget a 10 szikrabiztos készülékre adjuk, amely a robbanásbiztos térben van elhelyezve, és amely a 9 vezetékek útján csatlakozik az áramkörhöz. Az áramkör 1 bemenő sarka 2 ellenálláson és egy 3 ellenálláson át a 6 tranzisztor emitterére van kötve, amely egy 4 ellenálláson át közvetlenül a 15 tranzisztor bázisához csatlakozik. A 15 tranzisztor kollektora egy 5 ellenálláson át közvetlenül a 6 tranzisztor bázisával van összekötve, és egy 13 ellenálláson át vagy ezen tranzisztor kollektorához csatlakozik, vagy a 16 bemenő sarok és a 12 kimenő sarok közösített sarkával van összekötve. A 6 tranzisztor emittere egy 14 ellenálláson át a 16 bemenősarokhoz és 12 kimenősarkokhoz csatlakozik. Ezen tranzisztor kollektora egy 7 ellenálláson át közvetlenül van a 11 zénerdióda katódjával és a 8 kimenő sarokkal összekötve. A 11 zénerdióda anódja a 12 kimenő sarokhoz csatlakozik. A 15 tranzisztor, a 6 tranzisztor és az ellenállásokkal alkotott áramkör táplálja a 11 zénerdiódát, minek következtében a szikrabiztos készülék árama konstans értékű. Az I2 áram, amely a kimenőáram maximuma azon esetben, ha a 9 vezetékek rövidzárban vannak, a robbanásveszélyes térben folyik. Az U, feszültség (tápfeszültség) növekedésekor a 6 tranzisztor munkapontja megváltozik, minek következtében a 3 ellenálláson folyó áram értéke megnő. Minthogy a 14 ellenállás a 6 tranzisztor emitteréhez van kötve, a 14 ellenálláson át folyó áram megváltoztatja a 3 ellenálláson át folyó áram értékét. Ennek következtében a 6 tranzisztoron át folyó áram vagypedig az I2 áram változatlan értékű marad függetlenül attóí^íiogy az U, feszültség, azaz a tápfeszültség értéke változott-e. A áramkör kimenő sarkain megjelenő konstans feszültséget I2 áramértékig a 11 zénerdióda bizto, , Hl dX sitja. Szabadalmi igénypontok 1. Elektronikus kapcsolási elrendezés áram- és feszültségértékek korlátozására szikrabiztos rendszerek robbanásveszélyes áramszakaszai részére, a bemenő sarkokra kapcsolt tápáramforrás feszültségének ingadozásától és a robbanásveszélyes zónában elhelyezett és az áramkör kimenősarkaihoz csatlakozó készüléktől függetlenül konstans kimenő áram- és feszültségértékek biztosítására, azzal jellemezve, hogy az áramkör bemenő sarka (1), amelyhez a tápáramforrás pozitív feszültségű (Ux ) sarka csatlakozik, közvetlenül egy ellenálláson (2) át csatlakozik egy első tranzisztor (15) emitteréhez, továbbá egy ellenálláson (3) át ezen tranzisztor ( 15) bázisával és egy második 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
