专利名称：隔爆兼本安型矿用不间断电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用隔爆兼本安型供电设备，具体地说是一种隔爆兼本安型矿用不间断电源，尤其适合于煤矿井下含瓦斯、煤尘等爆炸危险的环境中使用。
背景技术：
目前，我国煤矿井下供电设备正在逐步采用隔爆或者本安型配置，但是由于隔爆或者本安型设备都是钢制外壳的密闭设备，一经封闭便很少打开，内部器件更换维修困难。 一旦发生主电源故障，在没有后备电源的情况下，供电中断所引起的通信和信息传输中断对煤矿井下生产作业的影响相当严重。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种适合煤矿井下网络通信设备的隔爆兼本安型矿用不间断电源，以期实现煤矿井下主电源断电时，以太网设备能持续稳定运行，保证煤矿井下的通信以及信息稳定传输。本实用新型是以如下技术方案实现的一种隔爆兼本安型矿用不间断电源，它由密封箱和电源电路组成，电源电路由降压变压器U1、保险丝F1和F2、稳压处理电路U3、过流 /过压保护电路U2、可充电铅酸电池U5、电池充放电保护电路U4电连接组成，变压器Ul、保险丝F2通过稳压电路U3接电池充放电保护电路U4，U4的输出接过流/过压保护电路U2， 经过流/过压保护电路U2后的输出接本安12V直流输出，可充电铅酸电池U5接入电池充放电保护电路U4的充电电路。进一步，所述密封箱体为金属或非金属制成，具有隔爆性质并符合煤矿井下安全规程。矿用127V交流电通过Ul降压后的低压交流电进入U3，经稳压处理后分流，一路经过U2，输出12V直流，完成对外稳压直流输出的功能；另一路对U5进行充电，完成充电功能。若发生主电源掉电事故，U4上的继电器将发生电路切换，U5将利用平时的充电回路放电，维持对外的稳压直流输出，直到主电源故障被排除并且恢复供电后，继电器才切换回去，重新进入充电状态。如果TO因放电时间过长，导致电压明显下降到某一额定电池电压值的时候，U4上的电池过放保护电路将被启动，继电器动作，切断U5供电，达到延长U5寿命的效果。本实用新型的有益效果是隔爆兼本安型矿用不间断电源为煤矿井下的各种通信设备、以太网交换机及光端机提供可靠稳定的电源，可以实现本安12V直流稳压输出，维持不间断供电，并且对供电电池有良好的过放保护。
图1是本实用新型电路原理框图；图2是本实用新型过流/过压保护电路原理图；[0010]图3是本实用新型电池充放电保护电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1所示，隔爆兼本安型矿用不间断电源主要由降压变压器U1、保险丝Fl和 F2、稳压处理电路U3、过流/过压保护电路U2、可充电铅酸电池TO、电池充放电保护电路U4 等电连接组成。如图2所示，稳压芯片LM723起稳压处理作用，两个三极管BDXl和BDl前后配置构成双重过流保护，两个三极管BDX2和BDX3与两个稳压二极管D5、D6构成双重过压保护电路；若发生主电源掉电事故，U4上的继电器将发生电路切换，TO将利用平时的充电回路放电，维持对外地稳压直流输出，直到主电源故障被排除并且恢复供电后，继电器才切换回去，重新进入充电状态；如果TO因放电时间过长，导致电压明显下降到某一额定电池电压值的时候，U4上的电池过放保护电路将被启动，继电器动作，切断U5供电，达到延长TO寿命的效果。如图3所示TO :7812，对主电源取样，输出12V稳压电源，接在555的触发端 (管脚2) ；U7 :555定时器，把模拟功能与逻辑功能结合在一起的多用途单片集成电路，将经过分压电阻而来的可变电压转换为数字信号，控制继电器开合；U8 :LM317T，可调三端稳压器，输出电压设定在27. 5V左右；U9 :CD4096，非门，通过三极管基极控制JK2 ；UlO :LM723， 稳压芯片，是U3的核心芯片JKl :20-2241-DPDT,电磁继电器，衔铁吸合对TO充电，断开后放电；JK2 :20-2241-DPDT,电磁继电器，磁铁吸合对TO充电或者放电，过放时断开，U5不放电；Dl、D2、D3、D4 :IN4007，放电二极管，释放继电器线圈在电路断开的瞬间所产生的高感生电动势，保证回合时间不大于0. 5ms。电源箱正面有3个喇叭口，其中左口为交流127V输入，右口为直流12V输出，中口为扩展口。矿用127V交流电通过Ul降压，降压后的低压交流电输入U3，经过稳压处理后分流，一路经过U2，输出12V直流，完成对外稳压直流输出的功能；另一路对U5进行充电，完成同时对TO进行充电的功能。在U2中，稳压芯片LM723起稳压处理作用，两个三极管BDXl 和BDl前后配置构成双重过流保护，两个三极管BDX2和BDX3与两个稳压二极管D5、D6构成双重过压保护电路。U4的充电以及过放保护功能如下在主电路有电的时候，继电器JKl动作弹簧片触点吸合。26V交流经过整流桥和滤波电容后，变成比较稳定的26V直流，一路升压为31V 直流经过二极管送给输出，另一路进入可调三端稳压器U8。在继电器JKl闭合后，TO工作输出12V的电压供给U7和U9，使之开始工作，同时U7复位管脚4和阈值管脚6都被置12V。 U7的触发端管脚2上的电压在经过分压电阻后，其值大于4V，这样根据U7的功能表得出管脚3输出低电平，经过非门U9变成高电平，使得继电器JK2动作，弹簧片触点吸合，管脚1 和管脚2连通。这样TO接入充电回路进行充电。一旦发生主电源掉电事故，U4上的继电器将发生电路切换，U5利用平时的充电回路放电，维持对外的稳压直流输出。放电过程中U5的电压持续下降，当经过分压电阻后的电压小于4V的时候，U7的管脚3输出变为高电平，使继电器JK2处于常开状态，即管脚1和管脚2断开，管脚2和管脚3连接。这样TO的输入电压也被断开，U7和非门U9停止工作，U5完全从电路中断开，不再对外放电，达到延长TO寿命的效果。
权利要求1.一种隔爆兼本安型矿用不间断电源，它由密封箱和电源电路组成，其特征是电源电路由降压变压器U1、保险丝Fl和F2、稳压处理电路U3、过流/过压保护电路U2、可充电铅酸电池U5、电池充放电保护电路U4电连接组成，变压器U1、保险丝F2通过稳压电路U3 接电池充放电保护电路U4，U4的输出接过流/过压保护电路U2，经过流/过压保护电路U2 后的输出接本安12V直流输出，可充电铅酸电池TO接入电池充放电保护电路U4的充电电路。
2.根据权利要求1所述的隔爆兼本安型矿用不间断电源，其特征是所述密封箱体为金属或非金属制成，具有隔爆性质并符合煤矿井下安全规程。
专利摘要本实用新型涉及一种矿用隔爆兼本安型供电设备，特别是一种隔爆兼本安型矿用不间断电源，它由密封箱和电源电路组成，电源电路由降压变压器U1、保险丝F1和F2、稳压处理电路U3、过流/过压保护电路U2、可充电铅酸电池U5、电池充放电保护电路U4电连接组成，变压器U1、保险丝F2通过稳压电路U3接电池充放电保护电路U4，U4的输出接过流/过压保护电路U2，经U2后的输出接本安12V直流输出，可充电铅酸电池U5接入U4的充电电路。本实用新型为煤矿井下的各种通信设备、以太网交换机及光端机提供可靠稳定的电源，可以实现本安12V直流稳压输出，维持不间断供电，并且对供电电池有良好的过放保护。
文档编号H02J9/06GK201975854SQ201120085299
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者周德联, 唐炳南, 罗应泉 申请人:湖南恒德防爆电气科技有限公司