一種礦用隔爆兼本安型穩壓電源制造技術

本實用新型專利技術公開了一種礦用隔爆兼本安型穩壓電源，包括隔爆外殼，隔爆外殼內設置有兩個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AC/DC電源模塊直接與四路本安輸出電源連接，另一個AC/DC電源模塊依次通過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連接的一個DC/DC電源模塊和二級LDO控制器組成。本實用新型專利技術提供了對輸入的交流電源進行本安轉換，獲得四路本安穩壓電源輸出，并具有可無縫切換的后備電源，在交流掉電后，保證一定時間的滿負載供電時長。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及礦用隔爆兼本安型穩壓電源領域。
技術介紹
傳統的礦用隔爆兼本安型穩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。一般由一個起過渡作用的大功率高電壓的直流電源、穩壓控制環節和過流欠壓保護電路組成；其中多路本安電源的獲得需要多級獨立的穩壓控制環節和過流欠壓保護電路。大功率過渡電源的獲得，一般通過將輸入的交流電源經過橋式整流、濾波獲得的高壓直流電源經過PWM脈寬調制獲得。PWM脈寬調制電路配合高頻隔離變壓器，實現了過渡電源與交流輸入間的電氣隔離。 穩壓控制環節一般仍通過PWM脈寬調制方式實現。具體為將過渡電源通過PWM脈寬調制獲得想要的合適的直流電源，供給后級的過流、欠壓保護電路。此環節仍需使用高頻隔離變壓器來實現輸入輸出的電氣隔離。過流、欠壓保護電路一般采用大功率三極管作為開關器件，配合輸出電壓、電流檢測電路實現。此種傳統的本安電源獲得方式需使用多個大體積的高頻變壓器、電力電感器來實現PWM脈寬調制控制，因此產品體積大，電源轉換效率低。其過流、欠壓保護電路中采用大功率三極管實現，其管壓降大，導致保護電路輸入-輸出壓降大，帶來損耗大、開關器件發熱等問題，且因器件離散性大，產品批量生產時，其性能的一致性難以保證，生產調試難度也較大。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種礦用隔爆兼本安型穩壓電源，其結構簡單，且可實現隔爆兼本安穩壓電源輸出的功能。本技術的技術方案為一種礦用隔爆兼本安型穩壓電源，包括外殼，所述的外殼選用隔爆外殼，隔爆外殼內設置有兩個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AC/DC電源模塊直接與四路本安輸出電源連接，另一個AC/DC電源模塊依次通過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連接的一個DC/DC電源模塊和二級LDO控制器組成，二級串聯的LDO控制器實現了負載短路、過流的保護，達到二級安全冗余符合效果，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；穩壓電源通電伊始，只輸出DC9V本安輸出電源，經供電對象返回一控制信號，其余三路本安輸出電源的輸出受到返回后的的控制信號控制，此控制信號的供電電源為DC9V。所述的礦用隔爆兼本安型穩壓電源設備具備交流供電與后備電池供電兩種可無縫切換的供電模式；后備電池保證3小時的滿負載供電時長，后備電池在交流來電后自動充電至最大容量，保證了電源的長期穩定使用。所述的后備電池的控制板可以接受其所在系統的外部設備控制，并具備最高充電電壓、放電截止電壓保護功能。所述的隔爆外殼具有符合《GB3836. 2_爆炸性環境第2部分由隔爆外殼“d”保護的設備》要求的隔爆外殼；即使防爆箱內的可燃氣體發生爆炸，也不會引燃防爆箱所處的可燃性氣體環境；保證穩壓電源可用于具有爆炸性氣體如煤礦甲烷氣體的危險環境中。所述的四路本安輸出電源為本質安全電源，其每路輸出的能量均滿足《GB3836. 4-2010爆炸性環境第4部分由本質安全型“ i ”保護的設備》標準中規定的Ma級煤礦甲烷氣體環境中電氣設備能量輸出的安全要求，因此礦用本安型的負載設備可直接從穩壓電源的輸出取電。·所述的礦用隔爆兼本安型穩壓電源還包括有順次連接的熔斷器和濾波器，所述的兩個AC/DC電源模塊的輸入端均與濾波器的輸出端連接。本技術的優點(I)、本技術的四路本安輸出電源均包括二級串聯的LDO控制器，實現了負載短路、過流的保護，在負載短路或過流時迅速切斷穩壓電源的輸出，保證了其四路輸出的本安特性；(2)、本技術具備交流供電與后備電池供電兩種可無縫切換的供電模式；后備電池保證3小時的滿負載供電時長；后備電源在交流來電后自動充電至最大容量，保證了電源的長期穩定使用；(3)、本技術采用了集成度高的AC/DC、DC/DC模塊化電源，提高了電源轉換的效率，降低了設備的體積；(4)、本技術的隔爆外殼保證了即使防爆箱內的可燃氣體發生爆炸，也不會引燃防爆箱所處的可燃性氣體環境，穩壓電源可用于具有爆炸性氣體如煤礦甲烷氣體的危險環境中；(5)、四路本安輸出電源為本質安全電源，其每路輸出的能量均滿足《GB3836. 4-2010爆炸性環境第4部分由本質安全型“i”保護的設備》標準中規定的Ma級煤礦甲烷氣體環境中電氣設備能量輸出的安全要求，因此礦用本安型的負載設備可直接從穩壓電源的輸出取電。附圖說明圖I是本技術的的電路框圖。圖2是本技術的應用結構示意圖。具體實施方式見圖1，一種礦用隔爆兼本安型穩壓電源，包括隔爆外殼I ;隔爆外殼I內設置有順次連接的熔斷器2、濾波器3和兩個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AC/DC電源模塊4直接與四路本安輸出電源連接，另一個AC/DC電源模塊5依次通過后備電池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連接的一個DC/DC電源模塊8和二級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。本技術使用原理使用三芯電纜將外部的AC127V電源接入到穩壓電源內部，此AC127V交流電源經過兩個AC/DC轉化為兩路獨立的DC28V直流電源，經一個過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，經過另一個AC/DC電源模塊5的DC28V直流電源給后備電池6進行充電；輸入為單相AC127V電源，輸出分別為DC5V、DC9V、DC12V及DC15V四路本安電源；穩壓電源通電伊始，只輸出DC9V，本安負載設備返回一控制信號，其余三路直流穩壓電源的輸出受到返回后的的控制信號控制，此控制信號的供電電源為DC9V ;當交流輸入掉電，控制板7檢測到本安負載的供電情況，并自動啟動后備電池6放電，同時控制板7提供了一個開關量信號給本安負載設備，用于指示穩壓電源當前使用的電源為交流輸入，還是后備電池，本安負載設備可通過檢測此開關量信號來識別穩壓電源是否出現交流掉·電、后備電池放電的現象。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種礦用隔爆兼本安型穩壓電源，包括外殼，其特征在于：所述的外殼選用隔爆外殼，隔爆外殼內設置有兩個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AC/DC電源模塊直接與四路本安輸出電源連接，另一個AC/DC電源模塊依次通過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連接的一個DC/DC電源模塊和二級LDO控制器組成，二級串聯的LDO控制器實現了負載短路、過流的保護，達到二級安全冗余符合效果，提高了安全性。

【技術特征摘要】
1.一種礦用隔爆兼本安型穩壓電源，包括外殼，其特征在于所述的外殼選用隔爆外殼，隔爆外殼內設置有兩個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AC/DC電源模塊直接與四路本安輸出電源連接，另一個AC/DC電源模塊依次通過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連接的一個DC/DC電源模塊和二級LDO控制器組成，二級串聯的LDO控制器實現了負載短路、過流的保護，達到二級安全冗余符合效果，提高了安全性。2.根據權利要求I所述的一種礦用隔爆兼本安型穩壓電源，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；穩壓電源通電伊始，只輸出DC9V本安輸出電源，經供電對象返回一控制信號，其余三路本安輸出電源的輸出受到返回后的的控制信號控制，此控制信號的供電電源為DC9V。3.根據權利要求I所述的礦用隔爆兼本安型穩壓電源設備，其特征在于所述的礦用隔爆兼本安型穩壓電源設備具備交流供電與后備電池供電兩種可無縫切換的供電模式；后備電池保證3小時的滿負載供電時長，后備電池在交流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏臻，程運安，李享，胡敏，陸陽，鮑紅杰，徐偉，李京彬，
申請(專利權)人：合肥工大高科信息科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：