专利名称：一种矿用隔爆兼本安型稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿用隔爆兼本安型稳压电源领域。
背景技术：
传统的矿用隔爆兼本安型稳压电源为了从输入的交流电源中获得所需的各路本安电源输出。一般由一个起过渡作用的大功率高电压的直流电源、稳压控制环节和过流欠压保护电路组成；其中多路本安电源的获得需要多级独立的稳压控制环节和过流欠压保护电路。大功率过渡电源的获得，一般通过将输入的交流电源经过桥式整流、滤波获得的高压直流电源经过PWM脉宽调制获得。PWM脉宽调制电路配合高频隔离变压器，实现了过渡电源与交流输入间的电气隔离。 稳压控制环节一般仍通过PWM脉宽调制方式实现。具体为将过渡电源通过PWM脉宽调制获得想要的合适的直流电源，供给后级的过流、欠压保护电路。此环节仍需使用高频隔离变压器来实现输入输出的电气隔离。过流、欠压保护电路一般采用大功率三极管作为开关器件，配合输出电压、电流检测电路实现。此种传统的本安电源获得方式需使用多个大体积的高频变压器、电力电感器来实现PWM脉宽调制控制，因此产品体积大，电源转换效率低。其过流、欠压保护电路中采用大功率三极管实现，其管压降大，导致保护电路输入-输出压降大，带来损耗大、开关器件发热等问题，且因器件离散性大，产品批量生产时，其性能的一致性难以保证，生产调试难度也较大。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种矿用隔爆兼本安型稳压电源，其结构简单，且可实现隔爆兼本安稳压电源输出的功能。本实用新型的技术方案为一种矿用隔爆兼本安型稳压电源，包括外壳，所述的外壳选用隔爆外壳，隔爆外壳内设置有两个AC/DC电源模块、四路本安输出电源、后备电池和控制板；所述的一个AC/DC电源模块直接与四路本安输出电源连接，另一个AC/DC电源模块依次通过后备电池和控制板与四路本安电源输出电路连接；所述的每路本安输出电源均是由顺次串联连接的一个DC/DC电源模块和二级LDO控制器组成，二级串联的LDO控制器实现了负载短路、过流的保护，达到二级安全冗余符合效果，提高了安全性。所述的四路本安输出电源分别为一路DC5V本安输出电源、一路DC9V本安输出电源、一路DC12V本安输出电源和一路DC15V本安输出电源；稳压电源通电伊始，只输出DC9V本安输出电源，经供电对象返回一控制信号，其余三路本安输出电源的输出受到返回后的的控制信号控制，此控制信号的供电电源为DC9V。[0011]所述的矿用隔爆兼本安型稳压电源设备具备交流供电与后备电池供电两种可无缝切换的供电模式；后备电池保证3小时的满负载供电时长，后备电池在交流来电后自动充电至最大容量，保证了电源的长期稳定使用。所述的后备电池的控制板可以接受其所在系统的外部设备控制，并具备最高充电电压、放电截止电压保护功能。所述的隔爆外壳具有符合《GB3836. 2_爆炸性环境第2部分由隔爆外壳“d”保护的设备》要求的隔爆外壳；即使防爆箱内的可燃气体发生爆炸，也不会引燃防爆箱所处的可燃性气体环境；保证稳压电源可用于具有爆炸性气体如煤矿甲烷气体的危险环境中。所述的四路本安输出电源为本质安全电源，其每路输出的能量均满足《GB3836. 4-2010爆炸性环境第4部分由本质安全型“ i ”保护的设备》标准中规定的Ma级煤矿甲烷气体环境中电气设备能量输出的安全要求，因此矿用本安型的负载设备可直接从稳压电源的输出取电。·[0015]所述的矿用隔爆兼本安型稳压电源还包括有顺次连接的熔断器和滤波器，所述的两个AC/DC电源模块的输入端均与滤波器的输出端连接。本实用新型的优点(I)、本实用新型的四路本安输出电源均包括二级串联的LDO控制器，实现了负载短路、过流的保护，在负载短路或过流时迅速切断稳压电源的输出，保证了其四路输出的本安特性；(2)、本实用新型具备交流供电与后备电池供电两种可无缝切换的供电模式；后备电池保证3小时的满负载供电时长；后备电源在交流来电后自动充电至最大容量，保证了电源的长期稳定使用；(3)、本实用新型采用了集成度高的AC/DC、DC/DC模块化电源，提高了电源转换的效率，降低了设备的体积；(4)、本实用新型的隔爆外壳保证了即使防爆箱内的可燃气体发生爆炸，也不会引燃防爆箱所处的可燃性气体环境，稳压电源可用于具有爆炸性气体如煤矿甲烷气体的危险环境中；(5)、四路本安输出电源为本质安全电源，其每路输出的能量均满足《GB3836. 4-2010爆炸性环境第4部分由本质安全型“i”保护的设备》标准中规定的Ma级煤矿甲烷气体环境中电气设备能量输出的安全要求，因此矿用本安型的负载设备可直接从稳压电源的输出取电。
图I是本实用新型的的电路框图。图2是本实用新型的应用结构示意图。
具体实施方式
见图1，一种矿用隔爆兼本安型稳压电源，包括隔爆外壳I ;隔爆外壳I内设置有顺次连接的熔断器2、滤波器3和两个AC/DC电源模块，四路本安输出电源，后备电池6和控制板7 ;—个AC/DC电源模块4直接与四路本安输出电源连接，另一个AC/DC电源模块5依次通过后备电池6和控制板7与四路本安电源输出电路连接；每路本安输出电源均是由顺次串联连接的一个DC/DC电源模块8和二级LDO控制器9组成，且四路本安输出电源分别为一路DC5V本安输出电源、一路DC9V本安输出电源、一路DC12V本安输出电源和一路DC15V本安输出电源。本实用新型使用原理使用三芯电缆将外部的AC127V电源接入到稳压电源内部，此AC127V交流电源经过两个AC/DC转化为两路独立的DC28V直流电源，经一个过AC/DC电源模块4的DC28V直流电源直接传输给四路本安输出电源，经过另一个AC/DC电源模块5的DC28V直流电源给后备电池6进行充电；输入为单相AC127V电源，输出分别为DC5V、DC9V、DC12V及DC15V四路本安电源；稳压电源通电伊始，只输出DC9V，本安负载设备返回一控制信号，其余三路直流稳压电源的输出受到返回后的的控制信号控制，此控制信号的供电电源为DC9V ;当交流输入掉电，控制板7检测到本安负载的供电情况，并自动启动后备电池6放电，同时控制板7提供了一个开关量信号给本安负载设备，用于指示稳压电源当前使用的电源为交流输入，还是后备电池，本安负载设备可通过检测此开关量信号来识别稳压电源是否出现交流掉·电、后备电池放电的现象。
权利要求1.一种矿用隔爆兼本安型稳压电源，包括外壳，其特征在于所述的外壳选用隔爆外壳，隔爆外壳内设置有两个AC/DC电源模块、四路本安输出电源、后备电池和控制板；所述的一个AC/DC电源模块直接与四路本安输出电源连接，另一个AC/DC电源模块依次通过后备电池和控制板与四路本安电源输出电路连接；所述的每路本安输出电源均是由顺次串联连接的一个DC/DC电源模块和二级LDO控制器组成，二级串联的LDO控制器实现了负载短路、过流的保护，达到二级安全冗余符合效果，提高了安全性。
2.根据权利要求I所述的一种矿用隔爆兼本安型稳压电源，其特征在于所述的四路本安输出电源分别为一路DC5V本安输出电源、一路DC9V本安输出电源、一路DC12V本安输出电源和一路DC15V本安输出电源；稳压电源通电伊始，只输出DC9V本安输出电源，经供电对象返回一控制信号，其余三路本安输出电源的输出受到返回后的的控制信号控制，此控制信号的供电电源为DC9V。
3.根据权利要求I所述的矿用隔爆兼本安型稳压电源设备，其特征在于所述的矿用隔爆兼本安型稳压电源设备具备交流供电与后备电池供电两种可无缝切换的供电模式；后备电池保证3小时的满负载供电时长，后备电池在交流来电后自动充电至最大容量，保证了电源的长期稳定使用。
4.根据权利要求I所述的矿用隔爆兼本安型稳压电源设备，其特征在于所述的后备电池的控制板可以接受其所在系统的外部设备控制，并具备最高充电电压、放电截止电压保护功能。
5.根据权利要求I所述的矿用隔爆兼本安型稳压电源设备，其特征在于所述的隔爆外壳具有符合《GB3836. 2-爆炸性环境第2部分由隔爆外壳“d”保护的设备》要求的隔爆外壳；即使防爆箱内的可燃气体发生爆炸，也不会引燃防爆箱所处的可燃性气体环境；保证稳压电源可用于具有爆炸性气体如煤矿甲烷气体的危险环境中。
6.根据权利要求I所述的矿用隔爆兼本安型稳压电源设备，其特征在于所述的四路本安输出电源为本质安全电源，其每路输出的能量均满足《GB3836. 4-2010爆炸性环境第4部分由本质安全型“ i ”保护的设备》标准中规定的Ma级煤矿甲烷气体环境中电气设备能量输出的安全要求，因此矿用本安型的负载设备可直接从稳压电源的输出取电。
7.根据权利要求I所述的一种矿用隔爆兼本安型稳压电源，其特征在于所述的矿用隔爆兼本安型稳压电源还包括有顺次连接的熔断器和滤波器，所述的两个AC/DC电源模块的输入端均与滤波器的输出端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用隔爆兼本安型稳压电源，包括隔爆外壳，隔爆外壳内设置有两个AC/DC电源模块、四路本安输出电源、后备电池和控制板；其中一个AC/DC电源模块直接与四路本安输出电源连接，另一个AC/DC电源模块依次通过后备电池和控制板与四路本安电源输出电路连接；每路本安输出电源均是由顺次串联连接的一个DC/DC电源模块和二级LDO控制器组成。本实用新型提供了对输入的交流电源进行本安转换，获得四路本安稳压电源输出，并具有可无缝切换的后备电源，在交流掉电后，保证一定时间的满负载供电时长。
文档编号H02M7/04GK202737759SQ20122036853
公开日2013年2月13日 申请日期2012年7月29日 优先权日2012年7月29日
发明者魏臻, 程运安, 李享, 胡敏, 陆阳, 鲍红杰, 徐伟, 李京彬 申请人:合肥工大高科信息科技股份有限公司