專利名稱：一種礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源為了從輸入的交流電源中獲得所需的各路本安電源輸出。一般由一個(gè)起過(guò)渡作用的大功率高電壓的直流電源、穩(wěn)壓控制環(huán)節(jié)和過(guò)流欠壓保護(hù)電路組成；其中多路本安電源的獲得需要多級(jí)獨(dú)立的穩(wěn)壓控制環(huán)節(jié)和過(guò)流欠壓保護(hù)電路。大功率過(guò)渡電源的獲得，一般通過(guò)將輸入的交流電源經(jīng)過(guò)橋式整流、濾波獲得的高壓直流電源經(jīng)過(guò)PWM脈寬調(diào)制獲得。PWM脈寬調(diào)制電路配合高頻隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)了過(guò)渡電源與交流輸入間的電氣隔離。 穩(wěn)壓控制環(huán)節(jié)一般仍通過(guò)PWM脈寬調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)。具體為將過(guò)渡電源通過(guò)PWM脈寬調(diào)制獲得想要的合適的直流電源，供給后級(jí)的過(guò)流、欠壓保護(hù)電路。此環(huán)節(jié)仍需使用高頻隔離變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電氣隔離。過(guò)流、欠壓保護(hù)電路一般采用大功率三極管作為開(kāi)關(guān)器件，配合輸出電壓、電流檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)。此種傳統(tǒng)的本安電源獲得方式需使用多個(gè)大體積的高頻變壓器、電力電感器來(lái)實(shí)現(xiàn)PWM脈寬調(diào)制控制，因此產(chǎn)品體積大，電源轉(zhuǎn)換效率低。其過(guò)流、欠壓保護(hù)電路中采用大功率三極管實(shí)現(xiàn)，其管壓降大，導(dǎo)致保護(hù)電路輸入-輸出壓降大，帶來(lái)?yè)p耗大、開(kāi)關(guān)器件發(fā)熱等問(wèn)題，且因器件離散性大，產(chǎn)品批量生產(chǎn)時(shí)，其性能的一致性難以保證，生產(chǎn)調(diào)試難度也較大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且可實(shí)現(xiàn)隔爆兼本安穩(wěn)壓電源輸出的功能。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源，包括外殼，所述的外殼選用隔爆外殼，隔爆外殼內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)AC/DC電源模塊、四路本安輸出電源、后備電池和控制板；所述的一個(gè)AC/DC電源模塊直接與四路本安輸出電源連接，另一個(gè)AC/DC電源模塊依次通過(guò)后備電池和控制板與四路本安電源輸出電路連接；所述的每路本安輸出電源均是由順次串聯(lián)連接的一個(gè)DC/DC電源模塊和二級(jí)LDO控制器組成，二級(jí)串聯(lián)的LDO控制器實(shí)現(xiàn)了負(fù)載短路、過(guò)流的保護(hù)，達(dá)到二級(jí)安全冗余符合效果，提高了安全性。所述的四路本安輸出電源分別為一路DC5V本安輸出電源、一路DC9V本安輸出電源、一路DC12V本安輸出電源和一路DC15V本安輸出電源；穩(wěn)壓電源通電伊始，只輸出DC9V本安輸出電源，經(jīng)供電對(duì)象返回一控制信號(hào)，其余三路本安輸出電源的輸出受到返回后的的控制信號(hào)控制，此控制信號(hào)的供電電源為DC9V。[0011]所述的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源設(shè)備具備交流供電與后備電池供電兩種可無(wú)縫切換的供電模式；后備電池保證3小時(shí)的滿負(fù)載供電時(shí)長(zhǎng)，后備電池在交流來(lái)電后自動(dòng)充電至最大容量，保證了電源的長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。所述的后備電池的控制板可以接受其所在系統(tǒng)的外部設(shè)備控制，并具備最高充電電壓、放電截止電壓保護(hù)功能。所述的隔爆外殼具有符合《GB3836. 2_爆炸性環(huán)境第2部分由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備》要求的隔爆外殼；即使防爆箱內(nèi)的可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸，也不會(huì)引燃防爆箱所處的可燃性氣體環(huán)境；保證穩(wěn)壓電源可用于具有爆炸性氣體如煤礦甲烷氣體的危險(xiǎn)環(huán)境中。所述的四路本安輸出電源為本質(zhì)安全電源，其每路輸出的能量均滿足《GB3836. 4-2010爆炸性環(huán)境第4部分由本質(zhì)安全型“ i ”保護(hù)的設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Ma級(jí)煤礦甲烷氣體環(huán)境中電氣設(shè)備能量輸出的安全要求，因此礦用本安型的負(fù)載設(shè)備可直接從穩(wěn)壓電源的輸出取電。·[0015]所述的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源還包括有順次連接的熔斷器和濾波器，所述的兩個(gè)AC/DC電源模塊的輸入端均與濾波器的輸出端連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)(I)、本實(shí)用新型的四路本安輸出電源均包括二級(jí)串聯(lián)的LDO控制器，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載短路、過(guò)流的保護(hù)，在負(fù)載短路或過(guò)流時(shí)迅速切斷穩(wěn)壓電源的輸出，保證了其四路輸出的本安特性；(2)、本實(shí)用新型具備交流供電與后備電池供電兩種可無(wú)縫切換的供電模式；后備電池保證3小時(shí)的滿負(fù)載供電時(shí)長(zhǎng)；后備電源在交流來(lái)電后自動(dòng)充電至最大容量，保證了電源的長(zhǎng)期穩(wěn)定使用；(3)、本實(shí)用新型采用了集成度高的AC/DC、DC/DC模塊化電源，提高了電源轉(zhuǎn)換的效率，降低了設(shè)備的體積；(4)、本實(shí)用新型的隔爆外殼保證了即使防爆箱內(nèi)的可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸，也不會(huì)引燃防爆箱所處的可燃性氣體環(huán)境，穩(wěn)壓電源可用于具有爆炸性氣體如煤礦甲烷氣體的危險(xiǎn)環(huán)境中；(5)、四路本安輸出電源為本質(zhì)安全電源，其每路輸出的能量均滿足《GB3836. 4-2010爆炸性環(huán)境第4部分由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Ma級(jí)煤礦甲烷氣體環(huán)境中電氣設(shè)備能量輸出的安全要求，因此礦用本安型的負(fù)載設(shè)備可直接從穩(wěn)壓電源的輸出取電。

圖I是本實(shí)用新型的的電路框圖。圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
見(jiàn)圖1，一種礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源，包括隔爆外殼I ;隔爆外殼I內(nèi)設(shè)置有順次連接的熔斷器2、濾波器3和兩個(gè)AC/DC電源模塊，四路本安輸出電源，后備電池6和控制板7 ;—個(gè)AC/DC電源模塊4直接與四路本安輸出電源連接，另一個(gè)AC/DC電源模塊5依次通過(guò)后備電池6和控制板7與四路本安電源輸出電路連接；每路本安輸出電源均是由順次串聯(lián)連接的一個(gè)DC/DC電源模塊8和二級(jí)LDO控制器9組成，且四路本安輸出電源分別為一路DC5V本安輸出電源、一路DC9V本安輸出電源、一路DC12V本安輸出電源和一路DC15V本安輸出電源。本實(shí)用新型使用原理使用三芯電纜將外部的AC127V電源接入到穩(wěn)壓電源內(nèi)部，此AC127V交流電源經(jīng)過(guò)兩個(gè)AC/DC轉(zhuǎn)化為兩路獨(dú)立的DC28V直流電源，經(jīng)一個(gè)過(guò)AC/DC電源模塊4的DC28V直流電源直接傳輸給四路本安輸出電源，經(jīng)過(guò)另一個(gè)AC/DC電源模塊5的DC28V直流電源給后備電池6進(jìn)行充電；輸入為單相AC127V電源，輸出分別為DC5V、DC9V、DC12V及DC15V四路本安電源；穩(wěn)壓電源通電伊始，只輸出DC9V，本安負(fù)載設(shè)備返回一控制信號(hào)，其余三路直流穩(wěn)壓電源的輸出受到返回后的的控制信號(hào)控制，此控制信號(hào)的供電電源為DC9V ;當(dāng)交流輸入掉電，控制板7檢測(cè)到本安負(fù)載的供電情況，并自動(dòng)啟動(dòng)后備電池6放電，同時(shí)控制板7提供了一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)給本安負(fù)載設(shè)備，用于指示穩(wěn)壓電源當(dāng)前使用的電源為交流輸入，還是后備電池，本安負(fù)載設(shè)備可通過(guò)檢測(cè)此開(kāi)關(guān)量信號(hào)來(lái)識(shí)別穩(wěn)壓電源是否出現(xiàn)交流掉·電、后備電池放電的現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源，包括外殼，其特征在于所述的外殼選用隔爆外殼，隔爆外殼內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)AC/DC電源模塊、四路本安輸出電源、后備電池和控制板；所述的一個(gè)AC/DC電源模塊直接與四路本安輸出電源連接，另一個(gè)AC/DC電源模塊依次通過(guò)后備電池和控制板與四路本安電源輸出電路連接；所述的每路本安輸出電源均是由順次串聯(lián)連接的一個(gè)DC/DC電源模塊和二級(jí)LDO控制器組成，二級(jí)串聯(lián)的LDO控制器實(shí)現(xiàn)了負(fù)載短路、過(guò)流的保護(hù)，達(dá)到二級(jí)安全冗余符合效果，提高了安全性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源，其特征在于所述的四路本安輸出電源分別為一路DC5V本安輸出電源、一路DC9V本安輸出電源、一路DC12V本安輸出電源和一路DC15V本安輸出電源；穩(wěn)壓電源通電伊始，只輸出DC9V本安輸出電源，經(jīng)供電對(duì)象返回一控制信號(hào)，其余三路本安輸出電源的輸出受到返回后的的控制信號(hào)控制，此控制信號(hào)的供電電源為DC9V。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源設(shè)備，其特征在于所述的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源設(shè)備具備交流供電與后備電池供電兩種可無(wú)縫切換的供電模式；后備電池保證3小時(shí)的滿負(fù)載供電時(shí)長(zhǎng)，后備電池在交流來(lái)電后自動(dòng)充電至最大容量，保證了電源的長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源設(shè)備，其特征在于所述的后備電池的控制板可以接受其所在系統(tǒng)的外部設(shè)備控制，并具備最高充電電壓、放電截止電壓保護(hù)功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源設(shè)備，其特征在于所述的隔爆外殼具有符合《GB3836. 2-爆炸性環(huán)境第2部分由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備》要求的隔爆外殼；即使防爆箱內(nèi)的可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸，也不會(huì)引燃防爆箱所處的可燃性氣體環(huán)境；保證穩(wěn)壓電源可用于具有爆炸性氣體如煤礦甲烷氣體的危險(xiǎn)環(huán)境中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源設(shè)備，其特征在于所述的四路本安輸出電源為本質(zhì)安全電源，其每路輸出的能量均滿足《GB3836. 4-2010爆炸性環(huán)境第4部分由本質(zhì)安全型“ i ”保護(hù)的設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Ma級(jí)煤礦甲烷氣體環(huán)境中電氣設(shè)備能量輸出的安全要求，因此礦用本安型的負(fù)載設(shè)備可直接從穩(wěn)壓電源的輸出取電。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源，其特征在于所述的礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源還包括有順次連接的熔斷器和濾波器，所述的兩個(gè)AC/DC電源模塊的輸入端均與濾波器的輸出端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源，包括隔爆外殼，隔爆外殼內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)AC/DC電源模塊、四路本安輸出電源、后備電池和控制板；其中一個(gè)AC/DC電源模塊直接與四路本安輸出電源連接，另一個(gè)AC/DC電源模塊依次通過(guò)后備電池和控制板與四路本安電源輸出電路連接；每路本安輸出電源均是由順次串聯(lián)連接的一個(gè)DC/DC電源模塊和二級(jí)LDO控制器組成。本實(shí)用新型提供了對(duì)輸入的交流電源進(jìn)行本安轉(zhuǎn)換，獲得四路本安穩(wěn)壓電源輸出，并具有可無(wú)縫切換的后備電源，在交流掉電后，保證一定時(shí)間的滿負(fù)載供電時(shí)長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H02M7/04GK202737759SQ20122036853
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月29日
發(fā)明者魏臻, 程運(yùn)安, 李享, 胡敏, 陸陽(yáng), 鮑紅杰, 徐偉, 李京彬 申請(qǐng)人:合肥工大高科信息科技股份有限公司