专利名称：一种本质安全型井下防爆灯箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种本质安全型井下防爆灯箱。
背景技术：
煤矿井下是含有爆炸性气体场合，传统的灯箱一般都达不到隔爆兼本质安全的效果，并且都采用日光灯管作为光源，由于这种灯管发光角度为360°，所以有效的光通常只有一半，又由于日光灯管的发热量较大，长时间对灯箱表面材料照射烘烤，加速了灯箱面料的老化；而为避免箱体材料过热造成失火，设计时一般都要使灯管与前面板保持一定的距 离，所以即便是普通灯箱的厚度都在20 cm以上，兼之还附设有镇流器等器件，致使灯箱不仅体积庞大笨重、安装困难，也严重浪费钢材等制作材料；另外，公知日光灯的平均寿命只有3000 -5000小时，几乎每半年左右就得更换，维护费用较高，而且日光灯内含有重金属汞，生产、使用以及报废后都可能产生严重的环境污染。
发明内容为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种提高煤矿安全系数，降低爆炸事故的发生机率，而且节约能源的本质安全型井下防爆灯箱。本实用新型是通过以下措施实现的本实用新型的一种本质安全型井下防爆灯箱，包括箱体，所述箱体内设置有本安电源和发光体，所述本安电源和发光体通过电路部分连接，所述发光体为LED灯，所述电路部分为本安电路，包括依次连接的高功率因数输入电路、变频降压电路、稳压恒流电路和输出保护电路；所述高功率因数输入电路用于提高线路的功率因数；所述变频降压电路用于调节线路频率并降低电压；所述稳压恒流电路用于在高低压电隔离的情况下对线路限压和恒流；所述输出保护电路用于过流或过压保护。上述高功率因数输入电路包括相连接的整流电路、X型安规电容Cl、高频变压器T、集成电路ICl、IC2和场效应管QP。上述变频降压电路包括相连接的高频变压器T、输出二极管D7、输出电容C5、C7和集成电路IC3。上述稳压恒流电路包括相连接的集成电路ICl、IC2、IC3和CY安规电容。上述输出保护电路包括相连接的单向可控硅SCR1、SCR2、三极管Q1、P沟道场效应管Q2、及N沟道场效应管Q3、开关二极管D8、D9、瞬态电压抑制器TVS2、TVS3。本实用新型的有益效果是采用本质安全型电路和LED灯，不但提高煤矿安全系数，降低了爆炸事故的发生机率，而且有效节约电能，延长维护时间，节省维护费用。
图I为本实用新型的结构框图。图2为高功率因数输入电路的原理图。[0015]图3为变频降压电路原理图。图4为稳压恒流电路原理图。图5为输出保护电路原理图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的一种本质安全型井下防爆灯箱，包括箱体，箱体内设置有本安电源和发光体，本安电源和发光体通过电路部分连接，发光体为LED灯，电路部分为本安电路，包括依次连接的高功率因数输入电路、变频降压电路、稳压恒流电路和输出保护电路。LED灯的发光效率为日光灯管发光效率的3倍以上，而且LED灯的发光角度通常都小于120°，全部光通量都能充分利用，因此在同样照度的条件下，LED灯箱比日光灯灯 箱可节电80 %。LED灯的理论寿命为10万小吋，实际使用寿命也可达到5-7万小吋，为日光灯平均使用寿命的10倍以上，这样在正常运行情况下LED灯箱可连续无故障运行3-5年以上。此外，LED光源是ー种固体冷光源，不怕震动，也不产生过热，可在超低温下瞬间启动，不含任何环境污染材料，是目前全世界都公认的真正的緑色光源，而且LED灯的厚度都在1_以下，又不产生过热，所以特别适合制作超薄灯箱如图2所示，高功率因数输入电路用于提高线路的功率因数，包括相连接的整流电路、X型安规电容Cl、高频变压器T、集成电路IC1、IC2和场效应管QP。ICl为过渡模式(TM)工作的电流型功率因数控制器，由R4、R5提供起动电压，利用引脚3 (整流主线电压检测输入端)、引脚4 (电流检测输入端)、引脚5 (过零电流检测输入端)控制，提高线路的功率因数。占空比由引脚I (输出电压反馈输入端)控制，其与引脚I的电压成反比。引脚7驱动高压场效应管QP工作，瞬态电压抑制器(瞬变ニ极管)TVSl及超快速恢复ニ极管D5构成为高压钳位电路，吸收高频变压器的反向高压脉冲，保护场效应管QP。如图3所示，变频降压电路用于调节线路频率并降低电压，包括相连接的高频变压器T、输出ニ极管D7、输出电容C5、C7和集成电路IC3。高压脉动直流电经高频变压器T变频降压、输出ニ极管D7及输出电容C5、C7储能平滑，再由IC3及其外围元件控制输出參数。如图4所示，稳压恒流电路用于在高低压电隔离的情况下对线路限压和恒流，包括相连接的集成电路IC1、IC2、IC3和CY安规电容。IC2为光电耦合器，输入为红外发射管(IC2-1)，输出为红外接收管(IC2-2)，输入与输出间的电绝缘强度为5kV。IC3的输出驱动光电耦合器的红外发射管(IC2-1)，光电耦合器的红外接收管(IC2-2)则调整ICl引脚I的电压，使ICl的占空比随已确定的输出电压及恒流电流作同步变化，达到在高低压电隔离的情形下实行限压及恒流的目的。CY为Y型安全电容，用于消除传输线电磁干扰。如图5所示，输出保护电路用于过流或过压保护，包括相连接的单向可控硅SCR1、SCR2、三极管Q1、P沟道场效应管Q2、及N沟道场效应管Q3、开关ニ极管D8、D9、瞬态电压抑制器TVS2、TVS3。输出过压保护由瞬态电压抑制器TVS2及瞬态电压抑制器TVS3两路探測，其中TVS2串联电压取样电阻R33、TVS3串联电压取样电阻R34后接在输出端V+。当输出电压超过瞬态电压抑制器TVS2及TVS3的钳位(击穿)电压UB时，TVS2及TVS3产生电流雪崩效应，流过的电流急剧増大。使电压取样电阻R33、R34上的电压増大，D、E点电压变高，单向可控硅SCR1、SCR2导通，A、B点电位变低，Q3截止，关断V-输出，同时Ql导通，C处电位变高，Q2截止，关断V+输出。当输出端V+、V-发生过流时，输出电流取样电阻RO及ROS上的电压变高，SCR1、SCR2导通，A、B点电位变低，Q3截止，关断V-输出；同时Ql导通，C处电位变高，Q2截止，关断V+输出。 上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对 其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。
权利要求1.一种本质安全型井下防爆灯箱，包括箱体，所述箱体内设置有本安电源和发光体，所述本安电源和发光体通过电路部分连接，其特征在于所述发光体为LED灯，所述电路部分为本安电路，包括依次连接的高功率因数输入电路、变频降压电路、稳压恒流电路和输出保护电路；所述高功率因数输入电路用于提高线路的功率因数；所述变频降压电路用于调节线路频率并降低电压；所述稳压恒流电路用于在高低压电隔离的情况下对线路限压和恒流；所述输出保护电路用于过流或过压保护。
2.根据权利要求I所述本质安全型井下防爆灯箱，其特征在于所述高功率因数输入电路包括相连接的整流电路、X型安规电容Cl、高频变压器T、集成电路IC1、IC2和场效应管QP。
3.根据权利要求I所述本质安全型井下防爆灯箱，其特征在于所述变频降压电路包括相连接的高频变压器T、输出二极管D7、输出电容C5、C7和集成电路IC3。
4.根据权利要求I所述本质安全型井下防爆灯箱，其特征在于所述稳压恒流电路包括相连接的集成电路ICl、IC2、IC3和CY安规电容。
5.根据权利要求I所述本质安全型井下防爆灯箱，其特征在于所述输出保护电路包括相连接的单向可控硅SCR1、SCR2、三极管Q1、P沟道场效应管Q2、及N沟道场效应管Q3、开关二极管D8、D9、瞬态电压抑制器TVS2、TVS3。
专利摘要一种本质安全型井下防爆灯箱，包括箱体，所述箱体内设置有本安电源和发光体，所述本安电源和发光体通过电路部分连接，所述发光体为LED灯，所述电路部分为本安电路，包括依次连接的高功率因数输入电路、变频降压电路、稳压恒流电路和输出保护电路；所述高功率因数输入电路用于提高线路的功率因数；所述变频降压电路用于调节线路频率并降低电压；所述稳压恒流电路用于在高低压电隔离的情况下对线路限压和恒流；所述输出保护电路用于过流或过压保护。本实用新型的有益效果是采用本质安全型电路和LED灯，不但提高煤矿安全系数，降低了爆炸事故的发生机率，而且有效节约电能，延长维护时间，节省维护费用。
文档编号H02H3/20GK202652593SQ201220290818
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者仲光文, 罗腾, 陈冲 申请人:山东佛都半导体照明有限公司