一種隔爆兼本安電源的制作方法
【專利摘要】一種隔爆兼本安電源，它由AC-DC保護(hù)單元、一級(jí)過流保護(hù)供電單元、二級(jí)過流保護(hù)供電單元、一級(jí)過流保護(hù)單元、二級(jí)過流保護(hù)單元、三級(jí)電壓保護(hù)單元組成。其特征在于AC-DC保護(hù)單元分別與一級(jí)過流保護(hù)供電單元、二級(jí)過流保護(hù)供電單元及一級(jí)過流保護(hù)單元相連；一級(jí)過流保護(hù)供電單元與一級(jí)過流保護(hù)單元相連；二級(jí)過流保護(hù)供電單元與二級(jí)過流保護(hù)單元相連；一級(jí)過流保護(hù)單元與二級(jí)過流保護(hù)單元相連；三級(jí)電壓保護(hù)單元分別與一級(jí)過流保護(hù)單元和二級(jí)過流保護(hù)單元相連。本實(shí)用新型具有二級(jí)過流三級(jí)過壓保護(hù)，抗干擾能力強(qiáng)，并且本電源具有自恢復(fù)功能，輸入交流電壓可在85-265V之間，輸出本安電流最大可達(dá)1.5A，適用于向各種礦用本質(zhì)安全型設(shè)備提供電源。
【專利說明】一種隔爆兼本安電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種直流電源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種應(yīng)用于礦用本質(zhì)安全型設(shè)備的電源。
【背景技術(shù)】
[0002]在礦山、石油、冶金等領(lǐng)域，為了確保工作人員的生命安全和生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行，防爆技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)及相關(guān)專業(yè)，并且形成了一系列的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且隨著工業(yè)的發(fā)展而逐步提高。目前的防爆兼本安電源存在著輸入電源范圍較窄，輸出電流小，抗干擾能力不強(qiáng)，可靠性不高等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服上述中存在的問題，提供一種防爆兼本安電源，具有二級(jí)過流三級(jí)過壓保護(hù)，抗干擾能力強(qiáng)，并且具有自恢復(fù)功能，輸入交流電壓可在85-265V之間,輸出本安電流最大可達(dá)1.5A,適用于向各種礦用本質(zhì)安全型設(shè)備提供電源。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種隔爆兼本安電源，包括AC-DC保護(hù)單元、一級(jí)過流保護(hù)供電單元、二級(jí)過流保護(hù)供電單元、一級(jí)過流保護(hù)單元、二級(jí)過流保護(hù)單元、三級(jí)電壓保護(hù)單元，其中，AC-DC保護(hù)單元分別與一級(jí)過流保護(hù)供電單元、二級(jí)過流保護(hù)供電單元及一級(jí)過流保護(hù)單元相連，一級(jí)過流保護(hù)供電單元與一級(jí)過流保護(hù)單元相連，二級(jí)過流保護(hù)供電單元與二級(jí)過流保護(hù)單元相連，一級(jí)過流保護(hù)單元與二級(jí)過流保護(hù)單元相連，三級(jí)電壓保護(hù)單元分別與一級(jí)過流保護(hù)單元和二級(jí)過流保護(hù)單元相連。
[0005]所述的交流輸入保護(hù)單元的E端接有兩個(gè)串聯(lián)的耐壓值為1.5KV以上的高壓陶瓷電容。
[0006]所述的一級(jí)過流保護(hù)單元設(shè)有比較器U4A，雙精度可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2，三極管Q3，場(chǎng)效應(yīng)管Q1，其中觸發(fā)器U2用于過流保護(hù)及實(shí)現(xiàn)電源的自恢復(fù)功能。當(dāng)過流時(shí)，取樣電壓高于一級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U4A輸出由低電平變?yōu)楦唠娖剑|發(fā)觸發(fā)器U2，觸發(fā)器U2控制三極管Q3及場(chǎng)效應(yīng)管Ql截止達(dá)到第一級(jí)過流保護(hù)。當(dāng)負(fù)載變小，過流消除時(shí)，取樣電壓小于一級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U4A的輸出恢復(fù)為低電平，觸發(fā)器U2控制三極管Q3及場(chǎng)效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，電路恢復(fù)正常。
[0007]所述的二級(jí)過流保護(hù)單元設(shè)有比較器U5A，雙精度可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U3，三極管Q4，場(chǎng)效應(yīng)管Q2，其中觸發(fā)器U3用于過流保護(hù)及實(shí)現(xiàn)電源的自恢復(fù)功能。當(dāng)過流時(shí)，取樣電壓高于二級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U5A輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，觸發(fā)觸發(fā)器U3，觸發(fā)器U3控制三極管Q4及場(chǎng)效應(yīng)管Q2截止達(dá)到第二級(jí)過流保護(hù)。當(dāng)負(fù)載變小，過流消除時(shí)，取樣電壓小于二級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U5A的輸出恢復(fù)為低電平，觸發(fā)器U3控制三極管Q4及場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，電路恢復(fù)正常。
[0008]所述的三級(jí)過壓保護(hù)單元設(shè)有四個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管D1、D2、D3及取樣電阻R21，其中四個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管實(shí)現(xiàn)12V穩(wěn)壓輸出，取樣電阻用于根據(jù)負(fù)載所需最大電流確定取樣電壓。
[0009]實(shí)施本實(shí)用新型的技術(shù)方案，具有以下有益效果:具有二級(jí)過流三級(jí)過壓保護(hù)，抗干擾能力強(qiáng)，并且具有自恢復(fù)功能，輸入交流電壓可在85-265V之間，輸出本安電流最大可達(dá)1.5A，適用于向各種礦用本質(zhì)安全型設(shè)備提供電源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖；
[0011]圖2是AC-DC保護(hù)單元的電路原理圖；
[0012]圖3是一級(jí)過流保護(hù)單元的電路原理圖；
[0013]圖4是二級(jí)過流保護(hù)單元的電路原理圖；
[0014]圖5是三級(jí)過壓保護(hù)單元的電路原理圖；
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對(duì)本實(shí)用新型做出詳細(xì)說明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖。如圖1所示，防爆兼本安電源包括AC-DC保護(hù)單元、一級(jí)過流保護(hù)供電單元、二級(jí)過流保護(hù)供電單元、一級(jí)過流保護(hù)單元、二級(jí)過流保護(hù)單元、三級(jí)電壓保護(hù)單元。其中AC-DC保護(hù)單元將85-265V的輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為12V直流電壓，并送至一級(jí)過流保護(hù)供電單元和二級(jí)過流保護(hù)供電單元；一級(jí)過流保護(hù)供電單元及二級(jí)過流保護(hù)供電單元將輸入的12V直流電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓信號(hào)，分別輸入至一級(jí)過流保護(hù)單元和二級(jí)過流保護(hù)單元，作為與取樣電壓進(jìn)行比較的電壓信號(hào)；一級(jí)過流保護(hù)單元和二級(jí)過流保護(hù)單元通過對(duì)取樣電壓信號(hào)進(jìn)行比較，控制電路截止與導(dǎo)通，從而完成兩級(jí)過流保護(hù)；三級(jí)過壓保護(hù)單元用于根據(jù)負(fù)載所需最大電流確定取樣電壓以及得到穩(wěn)定的輸出電壓。
[0017]圖2是交流輸入保護(hù)單元的電路原理圖。如圖2所示，交流輸入端L、N端分別接有保險(xiǎn)管Fl和F2，防止電壓過載運(yùn)行；交流輸入端E端接有兩個(gè)串聯(lián)的耐壓值為1.5KV以上的高壓陶瓷電容，用于防雷。然后利用AC-DC電源模塊將交流輸入電壓轉(zhuǎn)換為12V的直流電壓。
[0018]圖3是一級(jí)過流保護(hù)單元的電路原理圖。如圖3所示，正常情況下，一級(jí)過流保護(hù)供電單兀輸出的5V電壓大于取樣電壓，比較器U4A輸出為低電平,此時(shí)通過觸發(fā)器U2的控制使得三極管Q3及場(chǎng)效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，電路正常運(yùn)行。當(dāng)過流時(shí)，取樣電壓高于一級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U4A輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，觸發(fā)觸發(fā)器U2，觸發(fā)器U2控制三極管Q3及場(chǎng)效應(yīng)管Ql截止，切斷電壓輸入，達(dá)到第一級(jí)過流保護(hù)。當(dāng)負(fù)載變小，過流消除時(shí)，取樣電壓小于一級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U4A的輸出恢復(fù)為低電平，觸發(fā)器U2控制三極管Q3及場(chǎng)效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，電路恢復(fù)正常。
[0019]圖4是二級(jí)過流保護(hù)單元的電路原理圖。如圖4所示，正常情況下，二級(jí)過流保護(hù)供電單兀輸出的5V電壓大于取樣電壓，比較器U5A輸出為低電平,此時(shí)通過觸發(fā)器U3的控制使得三極管Q4及場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，電路正常運(yùn)行。當(dāng)過流時(shí)，取樣電壓高于二級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U5A輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，觸發(fā)觸發(fā)器U3，觸發(fā)器U3控制三極管Q4及場(chǎng)效應(yīng)管Q2截止，切斷電壓輸入，達(dá)到第二級(jí)過流保護(hù)。當(dāng)負(fù)載變小，過流消除時(shí)，取樣電壓小于二級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U5A的輸出恢復(fù)為低電平，觸發(fā)器U3控制三極管Q4及場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，電路恢復(fù)正常。
[0020]圖5是三級(jí)過壓保護(hù)單元的電路原理圖。如圖5所示，四個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管D1、D2、D3實(shí)現(xiàn)12V穩(wěn)壓輸出，而取樣電阻用于根據(jù)負(fù)載所需最大電流確定輸入到一級(jí)過流保護(hù)單元和二級(jí)過流保護(hù)單元的取樣電壓。
【權(quán)利要求】
1.一種隔爆兼本安電源，其特征在于，包括AC-DC保護(hù)單元、一級(jí)過流保護(hù)供電單元、二級(jí)過流保護(hù)供電單元、一級(jí)過流保護(hù)單元、二級(jí)過流保護(hù)單元、三級(jí)電壓保護(hù)單元，其中，AC-DC保護(hù)單元分別與一級(jí)過流保護(hù)供電單元、二級(jí)過流保護(hù)供電單元及一級(jí)過流保護(hù)單元相連，一級(jí)過流保護(hù)供電單元與一級(jí)過流保護(hù)單元相連，二級(jí)過流保護(hù)供電單元與二級(jí)過流保護(hù)單元相連，一級(jí)過流保護(hù)單元與二級(jí)過流保護(hù)單元相連，三級(jí)電壓保護(hù)單元分別與一級(jí)過流保護(hù)單元和二級(jí)過流保護(hù)單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆兼本安電源，其特征在于，AC-DC保護(hù)單元的E端接有兩個(gè)串聯(lián)的耐壓值為1.5kV以上的高壓陶瓷電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆兼本安電源，其特征在于，一級(jí)過流保護(hù)單元設(shè)有比較器U4A，雙精度可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2、三極管Q3、場(chǎng)效應(yīng)管Q1，其中觸發(fā)器U2用于過流保護(hù)及實(shí)現(xiàn)電源的自恢復(fù)功能， 當(dāng)過流時(shí)，取樣電壓高于一級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U4A輸出由低電平變?yōu)楦唠娖剑|發(fā)觸發(fā)器U2，觸發(fā)器U2控制三極管Q3及場(chǎng)效應(yīng)管Ql截止達(dá)到第一級(jí)過流保護(hù)，當(dāng)負(fù)載變小，過流消除時(shí)，取樣電壓小于一級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U4A的輸出恢復(fù)為低電平，觸發(fā)器U2控制三極管Q3及場(chǎng)效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，電路恢復(fù)正常。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆兼本安電源，其特征在于，二級(jí)過流保護(hù)單元設(shè)有比較器U5A，雙精度可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U3、三極管Q4、場(chǎng)效應(yīng)管Q2，其中觸發(fā)器U3用于過流保護(hù)及實(shí)現(xiàn)電源的自恢復(fù)功能， 當(dāng)過流時(shí)，取樣電壓高于二級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U5A輸出由低電平變?yōu)楦唠娖剑|發(fā)觸發(fā)器U3，觸發(fā)器U3控制三極管Q4及場(chǎng)效應(yīng)管Q2截止達(dá)到第二級(jí)過流保護(hù)，當(dāng)負(fù)載變小，過流消除時(shí)，取樣電壓小于二級(jí)過流保護(hù)供電單元輸出電壓，比較器U5A的輸出恢復(fù)為低電平，觸發(fā)器U3控制三極管Q4及場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，電路恢復(fù)正常。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆兼本安電源，其特征在于，三級(jí)過壓保護(hù)單元設(shè)有四個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管D1、D2、D3及取樣電阻R21，其中3個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管實(shí)現(xiàn)12V穩(wěn)壓輸出，取樣電阻用于根據(jù)負(fù)載所需最大電流確定取樣電壓。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK203707755SQ201420046785
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】苗長云, 郭慧波, 石博雅 申請(qǐng)人:天津市恒一機(jī)電科技有限公司, 天津工業(yè)大學(xué)