一種礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦用雙頻激電儀，尤其是涉及一種礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊。
【背景技術】
[0002]根據(jù)國標GB3836-2010規(guī)定所以煤礦井下的有電信號輸出的電氣設備，對輸出信號必須加雙重過壓過流保護。雙頻激電儀發(fā)出的激勵電信號的特點是，一個周期內(nèi)正負向信號交替且各占半個周期。目前，對這種正負交替信號的過壓過流保護主要是加安全柵，但是安全柵的阻抗很大這會對輸出信號的電流和電壓強度產(chǎn)生很大的負影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種用于對礦用雙頻激電儀輸出信號的雙重雙向過壓過流保護t吳塊。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊，由一級過流保護電路、一級過壓保護電路、二級過流保護電路和二級過壓保護電路依次串聯(lián)構成，其特征在于所述一級過流保護電路和二級過流保護電路由完全相同的雙向過流保護電路構成；一級過壓保護電路和二級過壓保護電路由完全相同的雙向過壓保護電路構成。
[0005]所述礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊，其特征在于所述雙向過流保護電路由兩個相同的單向過流保護電路經(jīng)二極管邏輯并聯(lián)構成；單向過流保護電路由保護電流閾值設定子模塊、保護電流采樣子模塊、保護電流PI控制子模塊、保護電流隔離子模塊、保護電流泄流開關子模塊和保護電流切斷開關子模塊構成:保護電流閾值設定子模塊和保護電路采樣子模塊依次保護電流連接PI控制子模塊的同相輸入端和負相輸入端，保護電流PI控制子模塊的輸出端經(jīng)隔離子模塊后同時連接保護電流泄流開關子模塊和保護電流切斷開關子模塊。
[0006]所述礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊，其特征在于所述雙向過壓保護電路由兩個相同的單向過壓保護電路經(jīng)二極管邏輯并聯(lián)構成；單向過壓保護電路由保護電壓閾值調(diào)節(jié)子模塊、保護電壓采樣子模塊、保護電壓PI控制子模塊、保護電壓隔離模塊和保護電壓開關子模塊構成:保護電壓閾值設定子模塊和保護電壓采樣子模塊依次連接保護電壓PI控制子模塊的正相和負相輸入端，保護電壓PI控制子模塊的輸出端經(jīng)保護電壓隔離子模塊連接保護電壓開關子模塊。
[0007]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下為本發(fā)明的較佳實施例，并配合附圖詳細說明如后。
[0008]本發(fā)明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細給出
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明總體框圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的各單向電路邏輯連接框圖。
[0011]圖3是本發(fā)明的單向過流保護電路原理框圖。
[0012]圖4是本發(fā)明的單向過流保護電路原理圖。
[0013]圖5是本發(fā)明的單向過壓保護電路原理框圖。
[0014]圖6是本發(fā)明的單向過壓保護電路原理圖。
[0015]其中，圖1包括:1.一級過流保護電流電路，2.—級過壓保護電路，3.二級過流保護電路，4.二級過壓保護電路；
[0016]圖2包括:5.單向過流保護電路一，6.單向過流保護電路二，7.單向過壓保護電路一，8.單向過壓保護電路二，9.單向過流保護電路三，10.單向過流保護電路四，11.單向過壓保護電路三，12.單向過壓保護電路四；
[0017]圖3包括:13.保護電流采樣子模塊，14.保護電流切斷開關子模塊，15.保護電流閾值設定子模塊，16.保護電流PI控制子模塊，17.保護電流隔離子模塊，18保護電流泄流開關子模塊；
[0018]圖5.包括:19.保護電壓切斷子模塊，20.保護電壓采樣子模塊，21保護電壓PI控制子模塊，22.保護電壓隔離子模塊，23.保護電壓閾值設定子模塊。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。本實施例不得用于解釋對本發(fā)明保護??圍的限制。
[0020]如圖1所示，本實施實例由一級過流保護電路(I)、一級過壓保護電路(2)、二級過流保護電路(3)和二級過壓保護電路(4)依次串聯(lián)構成，其中一級過流保護電路(I)與二級過流保護電路(3)的電路結(jié)構相同，一級過壓保護電路(2)和二級過壓保護電路(4)的電路結(jié)構相同。
[0021]圖2是本發(fā)明的各單向電路邏輯連接框圖，圖中箭頭表示該電路模塊工作時的電流方向；如圖2所示，單向過流保護電路一(5)和單向過流保護電路二(6)經(jīng)二極管進行邏輯并聯(lián)后構成了具有雙向過流保護功能的一級過流保護電路(I)，單向過壓保護電路一
(7)和單向過壓保護電路二(8)經(jīng)二極管進行邏輯并聯(lián)后構成了具有雙向過壓保護功能的一級過壓保護電路(2)，單向過流保護電路三(9)和單向過流保護電路四(10)經(jīng)二極管進行邏輯并聯(lián)后構成了具有雙向過流保護功能的二級過流保護電路(3)，單向過壓保護電路三(11)和單向過壓保護電路四(13)經(jīng)二極管進行邏輯并聯(lián)后構成了具有雙向過壓保護功能的二級過壓保護電路(4);當?shù)V用雙頻激電儀輸出正負相交替信號時，單向過流保護電路一(5)和單向過流保護電路二(6)交替工作，單向過流保護電路三(9)和單向過流保護電路四(10)交替工作，分別對正、負向信號進行一、二級過流保護；同樣單向過壓保護電路一 (7)和單向過壓保護電路二⑶交替工作，單向過壓保護電路三(11)和單向過壓保護電路四(13)交替工作，分別對正、負向信號進行一、二級過壓保護。
[0022]圖2中所有的單向過流保護電路的電路結(jié)構完全相同，所有的單向過壓保護電路的電路結(jié)構完全相同，且其結(jié)構框圖分別如圖3、圖5所示。
[0023]圖3是本發(fā)明的單向過流保護電路原理框圖，給出了各保護電流子模塊的連接關系。圖4是與圖3對應的電路原理圖其中:基準源U22、電阻R70、R72和電位器R76構成了保護電流閾值設定子模塊(15)用于調(diào)節(jié)U21同相輸入端的參考電壓，采樣電阻R65為保護電流采樣子模塊(13)對礦用雙頻激電儀輸出信號的電流值進行采樣，電阻R66、R69、電容C8和高速軌對軌運放U21構成保護電流PI控制子模塊(16)，電阻R71、R75和光耦U20、U23構成了保護電流隔離子模塊(17)，電阻R67、R73和高速功率開關管QlO構成了保護電流泄流開關子模塊(18)，電阻R74、R68和高速功率開關管Q9構成了保護電流切斷開關子模塊(14);當?shù)V用雙頻激電儀輸出信號的電流采樣值低于U21同相輸入端的參考值即信號實際電流值低于保護閾值時，U21輸出高電平，U20和U23工作，QlO截止，Q9導通信號正常輸出；當?shù)V用雙頻激電儀輸出信號的電流采樣值高于U21同相輸入端的參考值即信號實際電流值高于保護閾值時，U21輸出低電平，U20和U23不工作，QlO導通泄流，Q9截止切斷信號使其不能輸出。
[0024]圖5是本發(fā)明的單向過壓保護電路原理框圖，給出了各保護電壓子模塊的連接關系。圖6是與圖5對應的電路原理圖其中:基準源U29、電阻R94、R95和電位器R96構成了保護電壓閾值設定子模塊(23)用于調(diào)節(jié)U28同相輸入端的參考電壓，電阻R88、R87和電位器R90構成保護電壓采樣子模塊(20)對礦用雙頻激電儀輸出信號的電壓值進行分壓采樣，電阻R92、R93、電容ClO和高速軌對軌運放U28構成保護電流PI控制子模塊(21)，電阻R97和光耦U27構成了保護電壓隔離子模塊(22)，電阻R91、R89和高速功率開關管Q12構成了保護電壓切斷子模塊(19);當?shù)V用雙頻激電儀輸出信號的電壓采樣值低于U28同相輸入端的參考值即信號實際電壓值低于保護閾值時，U28輸出高電平，U27工作，Q12導通信號正常輸出；當?shù)V用雙頻激電儀輸出信號的電壓采樣值高于U28同相輸入端的參考值即信號實際電壓值高于保護閾值時，U28輸出低電平，U27不工作，Q12截止切斷信號使其不能輸出。
【主權項】
1.一種礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊，其特征在于所述雙重過壓過流保護模塊由一級過流保護電路、一級過壓保護電路、二級過流保護電路和二級過壓保護電路依次串聯(lián)構成:一級過流保護電路和二級過流保護電路由完全相同的雙向過流保護電路構成；一級過壓保護電路和二級過壓保護電路由完全相同的雙向過壓保護電路構成。2.根據(jù)權利要求1所述的礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊，其特征在于所述雙向過流保護電路由兩個相同的單向過流保護電路經(jīng)二極管邏輯并聯(lián)構成；單向過流保護電路由保護電流閾值設定子模塊、保護電流采樣子模塊、保護電流PI控制子模塊、保護電流隔離子模塊、保護電流泄流開關子模塊和保護電流切斷開關子模塊構成:保護電流閾值設定子模塊和保護電路采樣子模塊依次保護電流連接PI控制子模塊的同相輸入端和負相輸入端，保護電流PI控制子模塊的輸出端經(jīng)隔離子模塊后同時連接保護電流泄流開關子模塊和保護電流切斷開關子模塊。3.根據(jù)權利要求1所述的礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊，其特征在于所述雙向過壓保護電路由兩個相同的單向過壓保護電路經(jīng)二極管邏輯并聯(lián)構成；單向過壓保護電路由保護電壓閾值調(diào)節(jié)子模塊、保護電壓采樣子模塊、保護電壓PI控制子模塊、保護電壓隔離模塊和保護電壓開關子模塊構成:保護電壓閾值設定子模塊和保護電壓采樣子模塊依次連接保護電壓PI控制子模塊的正相和負相輸入端，保護電壓PI控制子模塊的輸出端經(jīng)保護電壓隔離子模塊連接保護電壓開關子模塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種礦用雙頻激電儀雙重過壓過流保護模塊，其特征在于，可以為礦用雙頻激電儀發(fā)出的調(diào)制方波激勵信號提供雙重的過壓過流保護。所述雙重過壓過流保護模塊由一級過流保護電路、一級過壓保護電路、二級過流保護電路和二級過壓保護電路構成：所述一級過流保護電路和二級過流保護電路完全相同，都由兩個單向過流保護電路經(jīng)二極管邏輯并聯(lián)構成；所述一級過壓保護電路和二級過壓保護電路完全相同，都由兩個單向過壓保護電路經(jīng)二極管邏輯并聯(lián)構成。
【IPC分類】H02H9/02, H02H3/08, H02H3/20
【公開號】CN104882848
【申請?zhí)枴緾N201510348984
【發(fā)明人】吳淼, 張金濤, 周游, 呂一鳴, 劉志民, 劉希高
【申請人】中國礦業(yè)大學(北京)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月23日