[實用新型]本安電路、隔爆兼本安不間斷電源控制系統和電源

有效

• 申請號: 201420769838.2
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN204258412U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 樊勇;李文彬;廖長青;張子飛
• 申請（專利權）人: 重慶航天工業公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02H3/20;H02H3/087;H02J7/02
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本實用新型涉及一種本安電路、隔爆兼本安不間斷電源控制系統和電源。

背景技術

隨著煤礦管理現代化的提高，本安設備越來越多的被煤礦所采用，因此設計一種有效實用的本安電路是必要的。同時隔爆兼本安不間斷電源作為本安系統不可缺少的組成部分，其技術先進性和產品質量決定了本安設備的可靠性，直接影響到監測監控系統及通信系統的工作穩定性，關系到礦井安全生產、抗災能力和礦工安危。由于井下通信系統和監測監控系統有許多的基站和監測設備，且相隔距離較遠，基站和監測設備必須有備用電源，在停電時仍然能保證工作2小時以上。因此要求給基站或監測設備供電的電源一定是隔爆兼本安不間斷電源，且盡量小型化，以便于安裝、移動。

目前市場上的隔爆兼本安不間斷電源種類繁多，大都存在體積大、重量重、不易安裝等缺點。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種本安電路，電路結構簡單，從過壓保護、過流保護和短路保護三個方面實現該電路本質安全的特性。

為了上述目的，本實用新型提供了一種本安電路，包括過壓保護電路、過流保護電路和短路保護電路之一或任意組合，所述過壓保護電路為m個、過流?保護電路為n個，短路保護電路為p個，所述m、n、p分別為正整數；

過壓保護電路包括：電壓輸入端VIN連接電阻分壓器輸入端，電阻分壓器輸出端與基準源輸出端將信號分別輸入第一比較器U1，第一比較器U1將電阻分壓器采集的輸入電壓與基準源電壓比較，第一比較器U1的輸出端連接第一二極管D1的負極，第一二極管D1的正極連接觸發器輸入端，觸發器輸出端連接三極管Q1的柵極，三極管Q1的源極連接電壓輸入端VIN，三極管Q1的漏極連接電壓輸出端VOUT；

過流保護電路包括：負載正極連接電壓輸出端VOUT，負載負極通過采樣電阻Rs接地，采樣電阻Rs的正極與放大器輸入端相連，放大器輸出端與基準源輸出端將信號分別輸入第二比較器U2，第二比較器U2將放大器輸出的電壓與基準源電壓比較，第二比較器U2的輸出端連接第二二極管D2的負極，第二二極管D2的正極連接觸發器輸入端，觸發器輸出端連接三極管Q1的柵極，三極管Q1的源極連接電壓輸入端VIN，三極管Q1的漏極連接電壓輸出端VOUT；

短路保護電路包括：電壓輸出端VOUT連接第四電阻R4的一端，第四電阻R4的另一端與基準源輸出端將信號分別輸入第三比較器U3，電壓輸出端VOUT通過第五電阻R5與電壓輸入端VIN連接，負載正極連接電壓輸出端VOUT，負載負極通過采樣電阻Rs接地，第三比較器U3的輸出端連接第三二極管D3的負極，第三二極管D3的正極連接觸發器輸入端，觸發器輸出端連接三極管Q1的柵極，三極管Q1的源極連接電壓輸入端VIN，三極管Q1的漏極連接電壓輸出端VOUT。

在過壓、過流或是短路三種情況中的任何一種情況發生時，觸發器電平都將翻轉輸出高電平，三極管Q1被關斷，電壓輸出端VOUT輸出為零，從而從過壓保護、過流保護和短路保護三個方面實現該電路本質安全的特性。

基于所述本安電路，本實用新型還提出了一種隔爆兼本安不間斷電源控制系統，包括磁控開關電路、AC/DC集成轉換電路、DC/DC轉換電路、電池充放電管理電路、本安電路、電池組，外部交流電源連接所述磁控開關電路的第一輸入端，所述電池組與磁控開關電路雙向連接，所述磁控開關電路用于切斷或導通外部交流電和電池組的供電；所述磁控開關電路第一輸出端連接AC/DC集成轉換電路輸入端，磁控開關電路與電池充放電管理電路雙向連接；所述AC/DC集成轉換電路輸出端連接到DC/DC轉換電路輸入端，AC/DC轉換電路輸出端連接到電池充放電管理電路的輸入端；所述電池充放電管理電路輸出端也連接到DC/DC轉換電路輸入端，所述電池充放電管理電路用于電池組的充放電管理；所述DC/DC轉換電路輸出端連接到本安電路輸入端，本安電路輸出端用于向負載供電。

在交流電源正常供給時給直流電源電池組充電，在交流電源無法正常供給時，電池組能夠不間斷的給負載供電，保證工作的正常進行。

進一步的，所述磁控開關電路有三個磁控開關，其中第一磁控開關安裝在AC/DC集成轉換電路的輸入端的正極，第二磁控開關安裝在AC/DC集成轉換電路的輸入端的負極，控制交流電通斷，第三磁控開關安裝在電池組接口輸入端和電池充放電管理電路的輸出端之間，控制電池組的充放電通斷。