一种输出本质安全型的电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种输出本质安全型的电源，解决了现有技术中输出本质安全电源的容量小、安全可靠性低，重复性差的问题。所述输出本质安全型的电源包含输入模块、隔离型DC-DC稳压变换模块、本质安全管理模块、状态指示模块；所述本质安全管理模块包括至少一个电流检测单元、至少一个电压检测单元和至少一个快速关断单元，电流检测单元的输出端与电流比较单元的输入端相连，电流比较单元的输出端与快速关断单元的输入端相连，电压检测单元的输出端与电压比较单元的输入端相连，电压比较单元的输出端与快速关断单元输入端相连。本实用新型的安全可靠性高、且重复性能好。
【专利说明】—种输出本质安全型的电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种防爆电源，具体地说涉及一种本质安全型电源。
【背景技术】
[0002]在煤矿井下或者其他有爆炸性物质存在的危险场所，电火花和电弧是导致爆炸物质点燃和发生爆炸的主要引火源，因此国家相关法律法规明确规定在有爆炸性物质存在的危险场所，必须使用经指定单位检验认证合格的防爆设备。根据《GB3836.1-2010爆炸性环境第I部分:设备通用要求》规定，防爆形式主要有隔爆型、本质安全型、正压型、充砂型等。目前的防爆形式以隔爆型和本质安全型为主。随着电子技术、检测技术以及计算机系统集成技术的发展，本质安全型的传感器、变送器、执行器得到大量的发展和应用。而针对本质安全设备以及本质安全系统而言，输出本质安全型电源不仅是这些设备系统的能源核心，同时输出本质安全电源的安全性能决定整个系统安全性能。换而言之，一个设备或者系统要符合本质安全的要求，其首要条件是电源必须符合本质安全的要求。
[0003]针对大量的本质安全型防爆设备的需求，目前已经有多种关于输出本质安全的电源的方案被提出，但都存在容量小、安全可靠性低，重复性差等不足。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种输出本质安全型的电源，解决了现有技术中输出本质安全电源的容量小、安全可靠性低，重复性差的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:一种输出本质安全型的电源，包含输入模块，输入模块的输入端接外部电源，输入模块的输出端连接隔离型DC-DC稳压变换模块的输入端，隔离型DC-DC稳压变换模块的输出端连接本质安全管理模块的输入端,本质安全管理模块的输出端与状态指示模块的输入端连接；所述本质安全管理模块包括至少一个电流检测单元、至少一个电压检测单元和至少一个快速关断单元，电流检测单元的输出端与电流比较单元的输入端相连，电流比较单元的输出端与快速关断单元的输入端相连，电压检测单元的输出端与电压比较单元的输入端相连，电压比较单元的输出端与快速关断单元输入端相连。
[0006]所述本质安全管理模块的输出端连有过电压吸收单元。
[0007]所述本质安全管理模块包括两个电流检测单元、两个电压检测单元和两个快速关断单元。
[0008]所述输入模块包括蓄电池、电池充电放电单元、电池组管理单元、EMC滤波单元和整流单元。
[0009]所述输入模块还包括电压变压单元。
[0010]本实用新型通过状态指示模块可以实现远程监测和控制，过电压吸收单元用于吸收电源输出线路产生的瞬时过电压，比如感性负载断开瞬间的过电压。电压检测检测单元、电压比较单元和快速关断单元保护电源内部产生的过电压，本质安全型电源模块的输出被瞬时关断，其安全可靠性高、且重复性能好。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型的原理框图。
[0013]图2为本质安全管理模块的原理框图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]如图1所示，本实用新型包含输入模块，输入模块的输入端接外部电源、输入模块的输出端连接隔离型DC-DC稳压变换模块(又叫DC-DC电源隔离模块)的输入端，隔离型DC-DC稳压变换模块的输出端连接本质安全管理模块的输入端，本质安全管理模块的输出端与状态指示模块的输入端连接。所述本质安全管理模块包括两个电流检测单元、两个电压检测单元和两个快速关断单元，电流检测单元的输出端与电流比较单元的输入端相连，电流比较单元的输出端与快速关断单元的输入端相连，电压检测单元的输出端与电压比较单元的输入端相连，电压比较单元的输出端与快速关断单元输入端相连。本质安全管理模块为本实用新型的核心模块，当出现人为故障或输出短路故障或者外接负载接通和断开瞬间，本质安全管理模块保证所产生的电火花的能量不致于点燃环境中的爆炸物质。
[0016]其中，隔离型DC-DC稳压变换模块实现稳压输出功能。实现本实用新型中输入和输出电器的隔离，并完成能量由输入到输出传递。另外，通过电压负反馈电路以及PWM调制电路(脉冲宽度调制电路)可实现升压、降压、升降压和输出稳压。输出指示模块包含显示单元以及状态信号输出单元。
[0017]本实用新型的本质安全管理模块的输出端还可以连有过电压吸收单元，过电压吸收单元可使得外部感性负载瞬间所产生的过电压被有效吸收，保证本质安全线路设备产生的电火花能量不超过爆炸物质点燃的临界值。
[0018]所述本质安全管理模块采用两重以上的设计时可满足更严酷的防爆等级要求，电流检测单元串行连接在回路中，可被认作可靠单元，即故障后不会影响安全性能。当某功能单元故障或者人为施加一个或者一个以上技术故障时，本实用新型仍然能够保证安全性。
[0019]所述输入模块包括蓄电池、电池充电放电单元、电池组管理单元、电压变压单元、EMC滤波单元和整流单元。其中电压变压单元可实现外部输入电压的初次变换，比如设置电源变压器可以使得本实用新型承受更高的电压输入。EMC滤波单元(电磁兼容性滤波单元)可有效地滤除来自外部电源对所述输出本质安全型电源的干扰，同时也反向地滤除所述的输出本质安全型电源对外部的干扰。经过EMC滤波处理以后连接到整流单元，当外部输入为交流电源时，整流单元实现交流到直流的变换；若外部输入本身为直流时，整流单元实现反接保护。外部电源经过EMC滤波单元、整流单元以后供给隔离型DC-DC稳压变换模块。在所述的输入模块中设置蓄电池、电池充电放电单元，以及电池管理单元可以在外部输入电源断电的情况下，能够保证本实用新型能继续为外部用电的本质安全型设备提供电能。
[0020]本实用新型适用于煤矿、非煤矿山以及其他具有爆炸性气体、粉尘物质的危险环境。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种输出本质安全型的电源，包含输入模块，其特征在于:输入模块的输入端接外部电源，输入模块的输出端连接隔离型DC-DC稳压变换模块的输入端，隔离型DC-DC稳压变换模块的输出端连接本质安全管理模块的输入端，本质安全管理模块的输出端与状态指示模块的输入端连接；所述本质安全管理模块包括至少一个电流检测单元、至少一个电压检测单元和至少一个快速关断单元，电流检测单元的输出端与电流比较单元的输入端相连，电流比较单元的输出端与快速关断单元的输入端相连，电压检测单元的输出端与电压比较单元的输入端相连，电压比较单元的输出端与快速关断单元输入端相连。
2.根据权利要求1所述的输出本质安全型的电源，其特征在于:所述本质安全管理模块的输出端连有过电压吸收单元。
3.根据权利要求1或2所述的输出本质安全型的电源，其特征在于:所述本质安全管理模块包括两个电流检测单元、两个电压检测单元和两个快速关断单元。
4.根据权利要求1或2所述的输出本质安全型的电源，其特征在于:所述输入模块包括蓄电池、电池充电放电单元、电池组管理单元、EMC滤波单元和整流单元。
5.根据权利要求4所述的输出本质安全型的电源，其特征在于:所述输入模块还包括电压变压单元。
【文档编号】H02H7/12GK203406663SQ201320467004
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】刘崴, 龚晓鹏 申请人:大连安控科技有限公司