专利名称：煤矿用直流开关电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿设备技术领域，提供了一种煤矿用直流开关电源。
背景技术：
我国煤矿井下架线电机车通常采用550V或250V电压等级的直流电压通过牵引电网供电，由于目前市面上尚无与550V或250V电压相对应的灯炮，因此，不论是厂家或是在生产现场，一般是通过以下两种方式对牵引电网的电压进行变换，从而形成两种类型的照明信号装置。一种是通过大功率电阻降压后接127V或220V普通白炽灯；一种是采用逆变电源(直流变换器)将550V (250V)直流电压转换成24V (12V)稳定的直流低压，配用而现有逆变电源的关键器件一开关变压器通常采用两只，每只变压器流过的电流是单方向的。它们工作在第一象限内，即只利用了磁芯容量的一半。因而磁芯利用率低，并且由于磁材质量不好，频率难以做高，磁芯损耗往往很大。上述因素决定了在逆变电源中变压器的数量多、体积大、重量重。由于体积及重量因素的存在，防震性能往往很差，这也是故障率高的原因之一。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种体积小、重量轻、稳压范围宽、功耗小的煤矿用直流开关电源。本实用新型为了实现上述目的采用以下技术方案一种煤矿用直流开关电源，其特征在于包括顺序连接的一次滤波电路、推挽式逆变电路、高频变压器、整流电路、二次滤波电路，还包括与一次滤波电路、逆变电路、二次滤波电路连接的控制单元，所述一次滤波电路取得直流电能后滤去高频电压后送给推挽式逆变电路，推挽式逆变电路将电能输送给高频变压器，高频变压器输出的电能经过整流电路整流后经过二次滤波电路输出直流电能。上述方案中，所述控制单元包括过压过流保护单元和PWM芯片。上述方案中，所述过压过流保护单元采用UC2842芯片，所述PWM芯片采用TL494芯片，所述UC2842芯片一次滤波电路的电压，根据采样电压调节PWM芯片的内部的比较器的占空比大小。上述方案中，所述PWM芯片连接二次滤波电路输出端，对输出电压进行采样。上述方案中，所述的高频变压器次极为中心抽头三端输出。与传统的线性相比，本实用新型具有很多的优点，尤其是在煤矿井下这样恶劣的环境下运行设备，基于恒流源式的数字开关电源使其工作更稳定、电源的使用寿命得到了延长，降低了输出功率，提高了工作效率。除此之外，其优点如下一、体积小、重量轻。开关稳压电源可将电网输入的交流电压直接整流，再通过高频变压器获得各种不同交流电压，这样就可免去笨重的工频变压器，从而节省了大量的漆包线和硅钢片，使电源体积缩小、重量也减轻。二、功耗小。由于开关管功率损耗小，因而不需要采用大散热器来降低数字开关电源周围的温度。功耗小使得电子设备内温升也很低，周围元件不会因长期工作在高温环境下而损坏，这有利于提高整个电子设备的可靠性和稳定性。三、稳压范围宽。当开关稳压电源输入的交流电压在15(T250V范围内变化时，都能达到很好的稳压效果，输出电压的变化也在2%以下。而且在输入电压发生变化时，始终能保持稳压电路的高效率，因此，开关稳压电源能适用于电网电压波动比较大的地区。
图1为本实用新型系统方框图。图2为本实用新型高频变压器结构图。图中M3为半导体开关器件
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步的说明一种煤矿用直流开关电源，包括顺序连接的一次滤波电路、推挽式逆变电路、高频变压器、整流电路、二次滤波电路，还包括与一次滤波电路、逆变电路、二次滤波电路连接的控制单元，所述一次滤波电路取得直流电能后滤去高频电压后送给推挽式逆变电路，推挽式逆变电路将电能输送给高频变压器，高频变压器输出的电能经过整流电路整流后经过二次滤波电路输出直流电能。控制单元包括过压过流保护单元和PWM芯片。压过流保护单元采用UC2842芯片，其第2脚接地，反馈控制电路由TL431光耦，偏置电阻组成，米样的电压是输出电压5V。假如输出电压高,贝U取样电压与基准电压2. 5V差值就增大，使得TL431的阴极K电位降低，则流过光耦中的二极管电流IF增大，光亮度增强，补偿到UC2842的第I脚电流增大，促使调节其内部PWM比较器的占空比，使其减小，从而使得输出电压降低，得到稳压目的。TL494芯片，是一种数字开关电源脉宽调制(PWM)控制芯片，其为推挽电路提供PWM脉冲驱动信号。TL494芯片连接二次滤波电路输出端，对输出电压进行采样，构成闭环单回路控制，对输出电压进行控制。高频变压器由初级绕组n3、n4、n5、n6以及次级绕组n7、n8构成,其中为了保持磁通的平横，要求初级n3=n4=n5=n6,且n3和n5极性相同，n4和n6极性相同，n3和n5与n2和n6极性相反。
权利要求1.一种煤矿用直流开关电源，其特征在于包括顺序连接的一次滤波电路、推挽式逆变电路、高频变压器、整流电路、二次滤波电路，还包括与一次滤波电路、逆变电路、二次滤波电路连接的控制单元，所述一次滤波电路取得直流电能后滤去高频电压后送给推挽式逆变电路，推挽式逆变电路将电能输送给高频变压器，高频变压器输出的电能经过整流电路整流后经过二次滤波电路输出直流电能。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用直流开关电源，其特征在于所述控制单元包括过压过流保护单元和PWM芯片。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿用直流开关电源，其特征在于所述过压过流保护单元采用UC2842芯片，所述PWM芯片采用TL494芯片，所述UC2842芯片一次滤波电路的电压，根据采样电压调节PWM芯片的内部的比较器的占空比大小。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿用直流开关电源，其特征在于所述PWM芯片连接二次滤波电路输出端，对输出电压进行米样。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿用直流开关电源，其特征在于所述的高频变压器次极为中心抽头三端输出。
专利摘要本实用新型涉及煤矿设备技术领域，提供了一种煤矿用直流开关电源。该煤矿用直流开关电源包括顺序连接的一次滤波电路、推挽式逆变电路、高频变压器、整流电路、二次滤波电路，还包括与一次滤波电路、逆变电路、二次滤波电路连接的控制单元，所述一次滤波电路取得直流电能后滤去高频电压后送给推挽式逆变电路，推挽式逆变电路将电能输送给高频变压器，高频变压器输出的电能经过整流电路整流后经过二次滤波电路输出直流电能。尤其是在煤矿井下这样恶劣的环境下运行设备，基于恒流源式的数字开关电源使其工作更稳定、电源的使用寿命得到了延长，降低了输出功率，提高了工作效率。
文档编号H02M3/337GK202840968SQ201220537149
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者潘开方, 彭玉慧, 卢建波, 陈镜汉 申请人:重庆飞尔达机械有限责任公司