[實(shí)用新型]外接式礦用本安電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920103008.5
• 申請(qǐng)日: 2009-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201418038Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永峰;郝海金;宋玉峰;趙瑋燁;張晉偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/04
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/04;H02M3/24;H02M1/14;H02H7/10
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 朱 源;鄭晉周

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及礦用本安電源，具體是一種外接式礦用本安電源。

背景技術(shù)

本安電源即本質(zhì)安全電源，是指在正常工作和故障狀態(tài)下，其輸出的最高電壓、最大電流均具有本安性能的電源。而本安性能指本質(zhì)安全電源電路在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境。礦用本安電源可分為獨(dú)立式和外接式兩種基本類(lèi)型，獨(dú)立式礦用本安電源中最常用的是干電池和蓄電池，多用于便攜式的儀器儀表，外接式礦用本安電源是由煤礦井下低壓動(dòng)力電網(wǎng)引入并經(jīng)變壓器供電的直流電源，主要用于如通訊、信號(hào)、監(jiān)控、自動(dòng)控制和各種傳感器等固定式本安型電氣設(shè)備。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷，現(xiàn)有礦用本安電源普遍存在內(nèi)部耗能過(guò)大、效率低下以及體積過(guò)大的問(wèn)題，因而有必要發(fā)明一種能夠克服上述問(wèn)題的礦用本安電源。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有外接式礦用本安電源內(nèi)部耗能過(guò)大、效率低下以及體積過(guò)大的問(wèn)題，提供了一種外接式礦用本安電源。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：外接式礦用本安電源，包括由第一電感器、第一電容-第四電容構(gòu)成的EMI濾波器，EMI濾波器的輸入端與外接式礦用本安電源的交流輸入端相連，EMI濾波器的輸出端連接有整流橋；整流橋的直流輸出端的正極連接有高頻變壓器；高頻變壓器的第一副邊繞組兩端并聯(lián)有輸出整流濾波電路，輸出整流濾波電路包括由第二電感器、第十三電容構(gòu)成的LC后置濾波器，輸出整流濾波電路的輸出端與外接式礦用本安電源的直流輸出端相連；LC后置濾波器的輸入端連接有包含開(kāi)關(guān)電源、光電耦合器、三端穩(wěn)壓管的反饋電路，光電耦合器的輸入端的正、負(fù)極分別通過(guò)第七電阻、第八電阻與LC后置濾波器的輸入端相連，三端穩(wěn)壓管的控制端與光電耦合器的輸入端的負(fù)極相連；輸出整流濾波電路的輸出端連接有由第十二電阻、第十一電阻、電位器、第十電阻串接而成的分壓電路，電位器與第十電阻之間的連接節(jié)點(diǎn)接三端穩(wěn)壓管的取樣端；光電耦合器的輸出端的正極通過(guò)由第七二極管、第十四電容構(gòu)成的整流濾波電路與高頻變壓器的第二副邊線圈相連，光電耦合器的輸出端的負(fù)極與開(kāi)關(guān)電源的控制端相連；開(kāi)關(guān)電源的多功能端通過(guò)第三電阻與整流橋的直流輸出端的正極相連。

工作時(shí)，由電網(wǎng)引入的交流電先經(jīng)EMI濾波器消除共模干擾和差模干擾后輸入整流橋，經(jīng)整流橋整流后變?yōu)槊}動(dòng)直流電，此脈動(dòng)直流電與開(kāi)關(guān)電源的多功能端發(fā)出的脈動(dòng)直流電一起經(jīng)高頻變壓器、輸出整流濾波電路轉(zhuǎn)化為穩(wěn)恒直流電輸出；連接于輸出整流濾波電路的輸出端的反饋電路起到過(guò)壓(或欠壓)保護(hù)作用，即當(dāng)輸出整流濾波電路的輸出端的直流電壓發(fā)生變化時(shí)，三端穩(wěn)壓器的取樣端的電壓升高(或降低)，進(jìn)而使得三端穩(wěn)壓器的導(dǎo)通程度增強(qiáng)(或減弱)，三端穩(wěn)壓器的控制端的電壓降低(或升高)，流過(guò)光電耦合器中的發(fā)光二極管的電流增大(或減小)，從而使得光電耦合器中的光敏三極管導(dǎo)通程度增強(qiáng)(或減弱)，使得流經(jīng)光電耦合器中的光敏三極管的電流增大(或減小)，開(kāi)關(guān)電源的控制端的電壓也隨之升高(或降低)，從而使開(kāi)關(guān)電源輸出的脈動(dòng)直流電的占空比隨之減小(或增大)，從而使整流橋直流輸出端的電壓保持穩(wěn)定。而當(dāng)輸出整流濾波電路的輸出端發(fā)生短路時(shí)，反饋電路內(nèi)沒(méi)有電流通過(guò)，故開(kāi)關(guān)電源輸出的脈動(dòng)直流電的占空比為零，即使得整個(gè)電路處于阻斷狀態(tài)，從而起到輸出短路保護(hù)的作用，直到故障消除。

進(jìn)一步地，高頻變壓器的原邊繞組與第一副邊繞組的同名端之間連接有第十電容，起到隔離抗干擾的作用。

考慮到消耗輸出電壓中的紋波的需要，輸出整流濾波電路還包括由第六二極管、第十一電容、第十二電容、第六電阻、第九電容混接而成的支路。

另外，三端穩(wěn)壓管的取樣端和控制端之間連接有第九電阻、第十六電容，對(duì)三端穩(wěn)壓管U3形成補(bǔ)償。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙，通過(guò)結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，有效解決了現(xiàn)有外接式礦用本安電源內(nèi)部耗能過(guò)大、效率低下以及體積過(guò)大的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。

具體實(shí)施方式