專利名稱：：輸出本質(zhì)型安全電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種電路安全保護(hù)裝置，更具體地說涉及一種以抑制和減弱點(diǎn)火源能量為防爆手段的輸出本質(zhì)型安全電源裝置。技術(shù)背景在煤礦井下等有爆炸性可燃物的場合中，電火花、電弧是導(dǎo)致爆炸性可燃物爆炸燃燒的主要點(diǎn)火源。因此電氣設(shè)備的防爆問題一直是人們在觀注、認(rèn)真解決的問題。一類問題是以隔離點(diǎn)火源為防爆手段的隔爆型電器設(shè)備，另一類是以抑制和減弱點(diǎn)火源能量為防爆手段的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。隨著電子技術(shù)、自動控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，用于井下監(jiān)控測量的各類傳感器、變送器、保護(hù)報(bào)警等新產(chǎn)品的不斷推出，對煤礦井下的安全生產(chǎn)起到了積極的作用，但這些設(shè)備的配套電源裝置安全、可靠性存在一定問題，使得這些新產(chǎn)品由于防爆技術(shù)要求而難以大量推廣應(yīng)用。因此向各類本質(zhì)安全型設(shè)備提供合格的本質(zhì)安全電源是急待解決的一個問題
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)不足之處而提供一種在煤礦井下等有爆炸性可燃物的場合中適合各類本質(zhì)安全型設(shè)備專用的輸出本質(zhì)安全型電源裝置。本實(shí)用新型的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)一種輸出本質(zhì)安全型電源裝置，其具有外殼體及安裝在其內(nèi)的保護(hù)電路，其特殊之處是所述保護(hù)電路由低通濾波電路、全橋整流電路、尖峰吸收電路、高頻變壓及整流降壓電路、高速關(guān)斷電路、雙重電壓、電流保護(hù)電路、限壓反饋電路、軟啟動電路、穩(wěn)壓反饋電路、隔離調(diào)節(jié)電路、脈寬調(diào)制電路所組成；交流電源經(jīng)低通濾波電路接入全橋整流電路，全橋整流電路輸出端接有高頻變壓及整流降壓電路，在全橋整流電路輸出端同時并接有接尖峰吸收電路，高頻變壓電路輸出端接高速關(guān)斷電路，其包含雙重電壓、電流保護(hù)電路，限壓反饋電路接在整流輸出電路輸出端及隔離調(diào)節(jié)電路輸入端之間，軟起動電路、穩(wěn)壓反饋電路接在高速關(guān)斷電路輸出端與隔離調(diào)節(jié)電路輸入端之間，脈寬調(diào)制電路接在隔離調(diào)節(jié)電路輸出端與高頻變壓輸入端之間，高速關(guān)斷電路輸出端接負(fù)載。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了本實(shí)用新型提出的輸出本質(zhì)安全電源裝置，85-265VAC電壓輸入本實(shí)用新型后，可輸出電壓為5VDC(12VDC、15VDC、18VDC、24VDC)本質(zhì)安全型電源。本實(shí)用新型保護(hù)電路集各類保護(hù)電路為一體，完全符合煤礦井下配套電源的特殊要求，提供雙重過流、過壓及短路保護(hù)，保護(hù)各參數(shù)的穩(wěn)定性、一致性，提高電源的安全、可靠性。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、易推廣，為各類本質(zhì)安全型設(shè)備提供了本質(zhì)安全電源。-圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為濾波、整流電路。圖3為高頻變壓及整流降壓電路。圖4為脈寬調(diào)制電路。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明圖1給出了本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。一種輸出本質(zhì)安全型電源裝置，其具有外殼體及安裝在其內(nèi)的保護(hù)電路，所述保護(hù)電路有低通濾波電路1，全橋整流電路2，尖峰吸收電路3，高頻變壓電路及整流降壓電路4，高速關(guān)斷電路5,雙重電壓及電流保護(hù)電路6，限壓反饋電路7，軟啟動電路8，穩(wěn)壓反饋電路9，隔離調(diào)節(jié)電路IO，脈寬調(diào)制電路ll。圖2為濾波、整流電路。交流電壓輸入后，通過低通濾波電路，因其具有雙向?yàn)V波功能，可抑制來自電網(wǎng)系統(tǒng)的高頻干擾和電源本身產(chǎn)生的高頻干擾對電網(wǎng)的"污染"，采用有負(fù)溫度系數(shù)的限流熱敏電阻RT1在一定程度上降低了浪涌電流，并減小了穩(wěn)態(tài)功耗。因TOP管是電壓驅(qū)動，在驅(qū)動時，變壓器的漏電感會在DC總線上產(chǎn)生電壓尖峰，由R2、C3、ZD1組成的尖峰吸收電流，直接跨接在DC總線上，可有效地扼制尖峰脈沖。當(dāng)輸入為220VAC時，經(jīng)整流后輸出電壓為300VDC左右。圖3為高頻變壓及整流降壓電路。尖峰吸收電路輸出端并接在高頻變壓及整流降壓電路的輸入端，由于開關(guān)電源要求寬帶設(shè)計(jì)，不僅要滿足基本開關(guān)頻率，還要為高效的功率轉(zhuǎn)換提供快速波形。若開關(guān)頻率太高，泄漏電感會在尖峰消除電路上產(chǎn)生無效損耗；相反如果開關(guān)頻率過低，磁性元件必然要加大，本實(shí)例中頻率選用lOOKHz，橋式整流為200VDC時的初匝數(shù)，其對應(yīng)86VAC輸入，因PQ磁芯泄漏電感低、繞線方便而被采用。電路中TOP管產(chǎn)生lOOKHz的開關(guān)振蕩電壓，其占空比由控制端決定，通過Ti變壓后轉(zhuǎn)為低壓，D7、D8、C9整流濾波后輸出直流電壓。高頻變壓及整流降壓輸出電路的輸出端接入高速關(guān)斷電路輸入端，高速關(guān)斷電路采用MOSFET器件，其為電壓型驅(qū)動器件，具有高輸入阻抗，開關(guān)速度快，電路簡單等到優(yōu)點(diǎn)。雙重電壓、電流保護(hù)電路接在高速關(guān)斷電路輸出端與控制端之間，限壓反饋電路接在高頻變壓及整流輸出電路輸出端及隔離調(diào)節(jié)電路輸入端之間，軟啟動電路、穩(wěn)壓反饋電路接在高速關(guān)斷電路輸出端與隔離調(diào)節(jié)電路輸入端之間，脈寬調(diào)制電路接在隔離調(diào)節(jié)電路輸出端與高頻變壓電路調(diào)節(jié)端之間，高速關(guān)斷電路輸出端接負(fù)載。雙重電壓、電流保護(hù)電路的作用是當(dāng)輸出電壓或電流高于規(guī)定電壓或整定電流時高速關(guān)斷電路將迅速關(guān)斷，當(dāng)一路發(fā)生故障時另一路仍能起到過壓保護(hù)或過流保護(hù)。軟啟動電路、穩(wěn)壓電路一端并接在高速關(guān)斷電路輸出端，其另一端接在隔離調(diào)節(jié)電路輸入端，脈寬調(diào)制電路輸入端接隔離調(diào)節(jié)電路，其輸出端接高頻變壓及整流輸出電路調(diào)節(jié)端。軟啟動電路所起的作用是當(dāng)電流變化率di/dt較大時，如不加限制會造成較大的火花，軟啟動電路會迅速關(guān)小脈沖寬調(diào)制器的輸出占空比，使得輸出電壓變小，起到抑制火花的作用。穩(wěn)壓反饋電路所起的作用是當(dāng)負(fù)載比較平穩(wěn)變化時，由脈沖反饋信號調(diào)制器的輸出占空比，達(dá)到高精度的穩(wěn)壓輸出值。限壓反饋電路所起的作用是當(dāng)外部電壓短路時，限壓反饋信號使脈寬調(diào)制器輸出規(guī)定的占空比，控制負(fù)載短路后的輸出電壓。上述軟啟動電路、穩(wěn)壓反饋電路、限壓反饋電路的信號經(jīng)隔離調(diào)節(jié)輸入脈寬調(diào)制電路。圖4為脈寬調(diào)制電路，該電路采用集成化較高的TOPSWITCH元件，電路具有芯片內(nèi)置過流保護(hù)、過熱保護(hù)及關(guān)斷/自動重啟電路。除了通常的模擬/脈沖調(diào)寬功能外，外圍電路能方便地對TOP管實(shí)現(xiàn)各種反饋功能，該電路中其控制電壓由主變壓器抽頭通過D5、Q獲得，TOP管輸出脈沖到頻率為lOOKHz。本實(shí)用新型工作時，交流電壓輸入后，通過低通濾波器抑制電網(wǎng)高頻干擾及電源本身產(chǎn)生高頻信號對電網(wǎng)的干擾，經(jīng)整流并經(jīng)驅(qū)動管產(chǎn)生高頻電壓，該電壓經(jīng)高頻變壓及整流降壓產(chǎn)生直流電壓經(jīng)高速關(guān)斷電路輸出。本實(shí)用新型中的本質(zhì)安全電路雙重電壓、電流保護(hù)電路，軟啟動、穩(wěn)壓反饋、限壓反饋保護(hù)電路有效地限制電路中的電氣參數(shù)，達(dá)到抑制電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)及火花、電弧的放電能量的目的，使電路產(chǎn)生的火花和熱效應(yīng)不能點(diǎn)燃可燃性氣體混合物。為保護(hù)電路的安全性這些電路采用膠封為一體。本實(shí)用新型經(jīng)國家安全檢測中心檢測，主要性能指標(biāo)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述實(shí)施例并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種輸出本質(zhì)安全型電源裝置，其具有外殼體及安裝在其內(nèi)的保護(hù)電路，其特征是所述保護(hù)電路由低通濾波電路、全橋整流電路、尖峰吸收電路、高頻變壓及整流降壓電路、高速關(guān)斷電路、雙重電壓、電流保護(hù)電路、限壓反饋電路、軟啟動電路、穩(wěn)壓反饋電路、隔離調(diào)節(jié)電路、脈寬調(diào)制電路所組成；交流電源經(jīng)低通濾波電路接入全橋整流電路，全橋整流電路輸出端接有高頻變壓及整流降壓電路，在全橋整流電路輸出端同時并接有接尖峰吸收電路，高頻變壓電路輸出端接高速關(guān)斷電路，其包含雙重電壓、電流保護(hù)電路，限壓反饋電路接在整流輸出電路輸出端及隔離調(diào)節(jié)電路輸入端之間，軟起動電路、穩(wěn)壓反饋電路接在高速關(guān)斷電路輸出端與隔離調(diào)節(jié)電路輸入端之間，脈寬調(diào)制電路接在隔離調(diào)節(jié)電路輸出端與高頻變壓輸入端之間，高速關(guān)斷電路輸出端接負(fù)載。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種輸出本質(zhì)型安全電源裝置。其具有外殼體及安裝在其內(nèi)的保護(hù)電路，所述保護(hù)電路由低通濾波電路、全橋整流電路、尖峰吸收電路、高頻變壓及整流降壓電路、高速關(guān)斷電路、雙重電壓、電流保護(hù)電路、限壓反饋電路、軟啟動電路、穩(wěn)壓反饋電路、隔離調(diào)節(jié)電路、脈寬調(diào)制電路所組成。由于采用了本實(shí)用新型提出的輸出本質(zhì)安全電源裝置，85～265VAC電壓輸入本實(shí)用新型后，可輸出電壓為5VDC(12VDC、15VDC、18VDC、24VDC)本質(zhì)安全型電源。本實(shí)用新型保護(hù)電路集各類保護(hù)電路為一體，完全符合煤礦井下配套電源的特殊要求，提供雙重過流、過壓及短路保護(hù)，保護(hù)各參數(shù)的穩(wěn)定性、一致性，提高電源的安全、可靠性，為各類本質(zhì)安全型設(shè)備提供了本質(zhì)安全電源。文檔編號H02M1/36GK201230273SQ200820059088公開日2009年4月29日申請日期2008年5月29日優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日發(fā)明者吳文勤,徐建平,程立同,萍陳申請人:上海煤科實(shí)業(yè)有限公司