一种用于地质勘探领域中的电源保护装置制造方法
【专利摘要】本发明公开用于地质勘探领域中的电源保护装置，与一交流电源模块耦接，该装置包括：电源开关模块，与所述交流电源模块耦接，用以依据断路控制信号切断该交流电源供电；过电压检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用于在检测到所述交流电源模块过压时，发出断开信号；低压检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用于在检测到所述交流电源模块电压过低时，发出断开信号；过流检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用以避免该交流电源模块产生过电流；控制模块，与所述过电压检测模块和所述过流检测模块耦接，用于在接收到所述断开信号后，发出断开指令。本发明可针对地质勘探中多种电源异常现象进行断电保护。
【专利说明】—种用于地质勘探领域中的电源保护装置
【技术领域】
[0001]本发明属于地质勘探领域，具体是一种用于地质勘探领域中的电源保护装置。
【背景技术】
[0002]电力系统在运行中常常因为发生各种故障和不正常运行状态使设备流过很大的电流，超过它的额定值时，系统中的过电流保护不能正确动作将造成设备损坏，严重时发展为故障，降低了供电的可靠性，会带来巨大的经济损失。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于地质勘探领域中的电源保护装置，可针对地质勘探中多种电源异常现象进行断电保护。
[0004]为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
一种用于地质勘探领域中的电源保护装置，与一交流电源模块耦接，该交流电源包括一火线与一地线，该装置包括:
电源开关模块，与所述交流电源模块耦接，用以依据断路控制信号切断该交流电源供
电；
过电压检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用于在检测到所述交流电源模块过压时，发出断开信号；
低压检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用于在检测到所述交流电源模块电压过低时，发出断开信号；
过流检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用以避免该交流电源模块产生过电流，其中，该过流检测模块依据该交流电源模块输出的电流值与该交流电源输出的能量两者之一以决定是否输出该断路控制信号；该过流检测模块包括:电流感应模块，与所述交流电源模块与耦接，用以输出所述交流电源模块的第一电流值；模拟/数字转换模块，接收所述第一电流值并转换为一数字信号；立即比较模块，与所述模拟/数字转换模块耦接，用以比较数字信号与该立即门坎值，若数字信号大于该立即门坎值即输出断路控制信号；
控制模块，与所述过电压检测模块和所述过流检测模块耦接，用于在接收到所述断开信号后，发出断开指令。
[0005]作为进一步说明，以上所述过电压检测模块，包括过电压感应模块，与所述交流电源模块耦接，用以输出所述交流电源模块的第一电压值；第一保护模块，与所述过电压感应模块的输出耦接，当接到电压过载信号时，输出断路控制信号。
[0006]作为进一步说明，以上所述第一保护模块为肖特基二极管。
[0007]作为进一步说明，以上所述低压检测模块，包括低电压感应模块，与所述交流电源模块耦接，用以输出所述交流电源模块的第一电压值；第二保护模块，与所述低电压感应模块的输出耦接，当接到电压过低信号时，输出断路控制信号。[0008]作为进一步说明，以上所述第二保护模块为PNP型的双极结型晶体管。
[0009]作为进一步说明，以上所述立即比较模块，包括积分模块，接收所述数字信号，将数字信号平方后对一时间区间积分，以输出一能量信号；异常时间计算模块，接收该能量信号，计算短时间间隔所积累的短时间能量，然后比较该短时间能量与异常门坎值，若该短时间能量大于异常门坎值即输出断路控制信号。
[0010]作为进一步说明，以上所述立即比较模块，还包括过载时间计算模块，接收该能量信号，计算长时间间隔所积累的长时间能量，然后比较该长时间能量与过载门坎值，若该长时间能量大于过载门坎值即输出断路控制信号。
[0011]作为进一步说明，以上所述电流感应模块为启动电阻。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的电源保护装置可同时对多种电源异常现象同时具有保护作用，比起传统的电源保护装置的体积更小，更能节省成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明电源保护装置的系统图；
图2为本发明电源保护装置的优选系统图。
[0014]附图标记:
电源开关模块10，过电压检测模块20，过电压感应模块202，第一保护模块204，低压检测模块30，低电压感应模块302，第二保护模块304，过流检测模块40，电流感应模块402，模拟/数字转换模块404，积分模块406，过载时间计算模块408，异常时间计算模块410，控制模块50。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。
[0016]实施例:
如图1和2所示，一种用于地质勘探领域中的电源保护装置，与一交流电源模块耦接，该交流电源包括一火线与一地线，该装置包括:
电源开关模块10，与交流电源模块耦接，用以依据断路控制信号切断该交流电源供
电；
过电压检测模块20，与交流电源模块与电源开关模块10耦接，用于在检测到交流电源模块过压时，发出断开信号；
低压检测模块30，与交流电源模块与电源开关模块10耦接，用于在检测到交流电源模块电压过低时，发出断开信号；
过流检测模块40，与交流电源模块与电源开关模块10耦接，用以避免该交流电源模块产生过电流，其中，该过流检测模块40依据该交流电源模块输出的电流值与该交流电源输出的能量两者之一以决定是否输出该断路控制信号；该过流检测模块40包括:电流感应模块402，与交流电源模块与耦接，用以输出交流电源模块的第一电流值；模拟/数字转换模块404，接收第一电流值并转换为一数字信号；立即比较模块，与模拟/数字转换模块404耦接，用以比较数字信号与该立即门坎值，若数字信号大于该立即门坎值即输出断路控制信号；电流感应模块402为启动电阻，立即比较模块，包括积分模块406，接收数字信号，将数字信号平方后对一时间区间积分，以输出一能量信号；异常时间计算模块410，接收该能量信号，计算短时间间隔所积累的短时间能量，然后比较该短时间能量与异常门坎值，若该短时间能量大于异常门坎值即输出断路控制信号。立即比较模块，还包括过载时间计算模块408，接收该能量信号，计算长时间间隔所积累的长时间能量，然后比较该长时间能量与过载门坎值，若该长时间能量大于过载门坎值即输出断路控制信号。以煤矿开发的电线而言，其规格为10A，当立即断电元件侦测到过大的电流，如20A时，即采取立即断电的保护措施。电流感应模块402与交流电源模块耦接，用以交流电源的电流值经由模拟/数字转换模块404转换为数字信号Da，并立即输入立即比较模块，立即比较模块将数字信号Da与立即门槛值OI比较，若数字信号Da’大于立即门坎值OI时，即输出断路控制信号C。其中，立即门坎值为20A。
[0017]控制模块50，与过电压检测模块20和过流检测模块40耦接，用于在接收到断开信号后，发出断开指令。
[0018]过电压检测模块20，包括过电压感应模块202，与交流电源模块耦接，用以输出交流电源模块的第一电压值；第一保护模块204，与过电压感应模块202的输出耦接，当接到电压过载信号时，输出断路控制信号。第一保护模块204为肖特基二极管。
[0019]低压检测模块30，包括低电压感应模块302，与交流电源模块耦接，用以输出交流电源模块的第一电压值；第二保护模块304，与低电压感应模块的输出耦接，当接到电压过低信号时，输出断路控制信号。第二保护模块为PNP型的双极结型晶体管。该低压检测模块10包括一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3、一第一晶体管Q1、一第四电阻R4、一第二晶体管Q2及一第五电阻R5。该第一电阻Rl和第二电阻R2串联于交流电源模块和地之间，其中第一电阻Rl —端电性连接于交流电源模块，第二电阻R2 —端接地，该第一电阻Rl和第二电阻R2之间形成一节点A。在本实施例中，通过调整第一电阻Rl和第二电阻R2的电阻值，使系统电源VCC处于低电压范围(小于2.9V)时，节点A处的电压小于1.8V。该第三电阻R3电性连接于节点A和第一晶体管Ql的基极之间。该第一晶体管Ql为一 PNP型的双极结型晶体管，其射极与参考电源VRef电性连接，集极通过第四电阻R4接地。该第二晶体管Q2为一 PNP型的双极结型晶体管，其射极与参考电源VRef电性连接，基极与第一晶体管Ql的集极电性连接，集极通过第五电阻R5接地。
【权利要求】
1.一种用于地质勘探领域中的电源保护装置，与一交流电源模块耦接，该交流电源包括一火线与一地线，其特征在于，该装置包括: 电源开关模块，与所述交流电源模块耦接，用以依据断路控制信号切断该交流电源供电； 过电压检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用于在检测到所述交流电源模块过压时，发出断开信号； 低压检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用于在检测到所述交流电源模块电压过低时，发出断开信号； 过流检测模块，与所述交流电源模块与电源开关模块耦接，用以避免该交流电源模块产生过电流，其中，该过流检测模块依据该交流电源模块输出的电流值与该交流电源输出的能量两者之一以决定是否输出该断路控制信号；该过流检测模块包括:电流感应模块，与所述交流电源模块与耦接，用以输出所述交流电源模块的第一电流值；模拟/数字转换模块，接收所述第一电流值并转换为一数字信号；立即比较模块，与所述模拟/数字转换模块耦接，用以比较数字信号与该立即门坎值，若数字信号大于该立即门坎值即输出断路控制信号； 控制模块，与所述过电压检测模块和所述过流检测模块耦接，用于在接收到所述断开信号后，发出断开指令。
2.根据权利要求1所述的用于地质勘探领域中的电源保护装置，其特征在于:所述过电压检测模块，包括过电压感应模块，与所述交流电源模块耦接，用以输出所述交流电源模块的第一电压值；第一保护模块，与所述过电压感应模块的输出耦接，当接到电压过载信号时，输出断路控制信号。
3.根据权利要求2所述的用于地质勘探领域中的电源保护装置，其特征在于:所述第一保护模块为肖特基二极管。
4.根据权利要求1所述的用于地质勘探领域中的电源保护装置，其特征在于:所述低压检测模块，包括低电压感应模块，与所述交流电源模块耦接，用以输出所述交流电源模块的第一电压值；第二保护模块，与所述低电压感应模块的输出耦接，当接到电压过低信号时，输出断路控制信号。
5.根据权利要求4所述的用于地质勘探领域中的电源保护装置，其特征在于:所述第二保护模块为PNP型的双极结型晶体管。
6.根据权利要求1所述的用于地质勘探领域中的电源保护装置，其特征在于:所述立即比较模块，包括积分模块，接收所述数字信号，将数字信号平方后对一时间区间积分，以输出一能量信号；异常时间计算模块，接收该能量信号，计算短时间间隔所积累的短时间能量，然后比较该短时间能量与异常门坎值，若该短时间能量大于异常门坎值即输出断路控制信号。
7.根据权利要求4所述的用于地质勘探领域中的电源保护装置，其特征在于:所述立即比较模块，还包括过载时间计算模块，接收该能量信号，计算长时间间隔所积累的长时间能量，然后比较该长时间能量与过载门坎值，若该长时间能量大于过载门坎值即输出断路控制信号。
8.根据权利要求1所述的用于地质勘探领域中的电源保护装置，其特征在于:所述电流感应模块为启动电阻。·
【文档编号】H02H7/12GK103715661SQ201310712119
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】陈金龙, 伍轶斌, 胡俊鑫, 覃祖茂, 谢燕武, 伍正中, 张利学, 李勇, 吴旻馨, 马永丽 申请人:柳州腾龙煤电科技股份有限公司