本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源，包括前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路和后級(jí)限壓限流電路，前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路包括輸入整流穩(wěn)壓模塊、開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊、高頻變壓器、輸出電壓采樣模塊、輸出電流采樣模塊，輸出電壓采樣模塊和輸出電流采樣模塊采集信號(hào)通過(guò)隔離后，反饋給開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊，控制高頻變壓器能量輸入，實(shí)現(xiàn)一級(jí)精確穩(wěn)壓和限流；后級(jí)限壓限流電路包括輸出電壓采樣模塊、輸出電流采樣模塊、或運(yùn)算模塊和兩個(gè)輸出控制模塊，通過(guò)或運(yùn)算模塊當(dāng)輸出電壓和電流采樣模塊采集到任意一個(gè)參數(shù)超限時(shí)，都會(huì)使兩個(gè)輸出控制模塊切斷電源輸出。本實(shí)用新型能夠減少后級(jí)電路的負(fù)擔(dān)，避免前級(jí)失效和儲(chǔ)能放電時(shí)輸出超限的情況發(fā)生。
【專利說(shuō)明】本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種本安電源，具體是一種本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，本安電源在礦用電器設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛，有交流和直流本安電源之分，其中，交流本安電源的實(shí)現(xiàn)比較方便，但其穩(wěn)壓性差、使用場(chǎng)所受限，因此有被直流本安電源取代的趨勢(shì)。本安電源主要有兩大特性，一是非本安輸入和本安輸出的隔離，二是對(duì)輸出功率的嚴(yán)格限制，現(xiàn)有直流本安電源一般是交流電源輸入，通過(guò)小型隔離變壓器實(shí)現(xiàn)輸出功率的限制和輸入輸出的隔離，并進(jìn)行初步降壓，整流后再經(jīng)過(guò)限壓限流處理，從而滿足本安電源的要求。但在實(shí)際使用過(guò)程中，存在如下問(wèn)題:前級(jí)小型隔離變壓器的作用被限制，穩(wěn)壓、限流、限壓主要由后級(jí)限壓限流電路完成，導(dǎo)致后級(jí)電路負(fù)擔(dān)過(guò)重、電源轉(zhuǎn)換輸出效率較低的問(wèn)題；這種本安電源一般負(fù)載能力較低，電壓輸出的精度不高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源，其前級(jí)作用能夠發(fā)揮出來(lái)，減少后級(jí)電路的負(fù)擔(dān)，避免前級(jí)失效和儲(chǔ)能放電時(shí)輸出超限的情況發(fā)生；提高負(fù)載能力和電壓輸出的精度。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一種本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源，包括前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路和后級(jí)限壓限流電路，
[0005]所述前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路包括輸入整流穩(wěn)壓模塊、開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊、高頻變壓器、輸出電壓米樣模塊I和輸出電流米樣模塊I，輸入整流穩(wěn)壓模塊與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸入端連接；開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出端與高頻變壓器的輸入端連接；高頻變壓器的輸出端連接有穩(wěn)壓模塊；輸出電壓采樣模塊I并聯(lián)在高頻變壓器的輸出端，并通過(guò)隔離模塊I與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出反饋端連接；輸出電流采樣模塊I串聯(lián)在高頻變壓器的輸出端，并通過(guò)隔離模塊II與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出反饋端連接；
[0006]所述后級(jí)限壓限流電路包括輸出電壓采樣模塊I1、輸出電流采樣模塊I1、或運(yùn)算模塊和兩個(gè)輸出控制模塊，輸出電壓采樣模塊II和輸出電流采樣模塊II的輸出均與或運(yùn)算模塊的輸入端連接；或運(yùn)算模塊的輸出端分別與兩個(gè)輸出控制模塊連接；
[0007]所述輸出電壓采樣模塊II并聯(lián)在高頻變壓器的輸出端；輸出電流采樣模塊II串聯(lián)在高頻變壓器的輸出端；高頻變壓器分別通過(guò)輸出電流采樣模塊I和輸出電流采樣模塊II與兩個(gè)輸出控制模塊連接。
[0008]優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊為單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步，還包括與輸出控制模塊連接的報(bào)警器。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路對(duì)輸出電壓和電流進(jìn)行一級(jí)精確穩(wěn)壓和限流，并將輸入和輸出隔離，再利用后級(jí)限壓限流電路作為冗余保護(hù)進(jìn)行二級(jí)限壓限流，以前級(jí)電路為主，減少了后級(jí)電路的負(fù)擔(dān)，避免前級(jí)失效的情況發(fā)生；同時(shí)，利用各個(gè)輸出電壓采樣模塊和輸出電流采樣模塊檢測(cè)高頻變壓器輸出端的電壓和電流，借助或運(yùn)算模塊和兩個(gè)輸出控制模塊來(lái)控制電源的輸出，當(dāng)電壓或電流超限時(shí)能夠同時(shí)切斷電源輸出，避免出現(xiàn)儲(chǔ)能放電時(shí)輸出超限的情況，同時(shí)提高了負(fù)載能力和電壓輸出的精度。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的電原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]如圖1所示，本本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源，包括前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路和后級(jí)限壓限流電路，所述前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路包括輸入整流穩(wěn)壓模塊、開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊、高頻變壓器、輸出電壓米樣模塊I和輸出電流米樣模塊I，輸入整流穩(wěn)壓模塊與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸入端連接；開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出端與高頻變壓器的輸入端連接；高頻變壓器的輸出端連接有穩(wěn)壓模塊；輸出電壓采樣模塊I并聯(lián)在高頻變壓器的輸出端，并通過(guò)隔離模塊I與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出反饋端連接；輸出電流采樣模塊I串聯(lián)在高頻變壓器的輸出端，并通過(guò)隔離模塊II與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出反饋端連接；所述后級(jí)限壓限流電路包括輸出電壓采樣模塊I1、輸出電流采樣模塊I1、或運(yùn)算模塊和兩個(gè)輸出控制模塊，輸出電壓采樣模塊II和輸出電流采樣模塊II的輸出均與或運(yùn)算模塊的輸入端連接；或運(yùn)算模塊的輸出端分別與兩個(gè)輸出控制模塊連接；所述輸出電壓采樣模塊II并聯(lián)在高頻變壓器的輸出端；輸出電流采樣模塊II串聯(lián)在高頻變壓器的輸出端；高頻變壓器分別通過(guò)輸出電流采樣模塊I和輸出電流采樣模塊II與兩個(gè)輸出控制模塊連接。
[0014]工作時(shí)，輸入整流穩(wěn)壓模塊對(duì)輸入端傳送過(guò)來(lái)的非本安電源輸入信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的信號(hào)傳送給開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊，開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步處理后傳送給高頻變壓器。輸出電壓采樣模塊I和輸出電流采樣模塊I用于檢測(cè)高頻變壓器輸出端的電壓和電流，并將采集到的電壓和電流信號(hào)通過(guò)隔離后，反饋給開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊，控制高頻變壓器能量輸入，實(shí)現(xiàn)一級(jí)精確穩(wěn)壓和限流；其中，開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊接收輸出電壓采樣模塊I和輸出電流采樣模塊I反饋過(guò)來(lái)的信號(hào)時(shí)也為或的關(guān)系，即當(dāng)輸出電壓和電流反饋信號(hào)，任意一個(gè)出現(xiàn)超限時(shí)，開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊都會(huì)快速調(diào)整電源輸出。同時(shí)，后級(jí)限壓限流電路中的輸出電壓采樣模塊II和輸出電流采樣模塊II也用于檢測(cè)高頻變壓器輸出端的電壓和電流，并將采集到的電壓和電流信號(hào)傳送給或運(yùn)算模塊，用于控制電源的輸出與否，即當(dāng)其中任意一個(gè)參數(shù)超限時(shí)，都會(huì)使兩個(gè)輸出控制模塊切斷電源輸出。此外，開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊還可以采集高頻變壓器的運(yùn)行反饋信號(hào)，在出現(xiàn)異常情況時(shí)切斷電源輸出。最終，通過(guò)前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路對(duì)輸出電壓和電流進(jìn)行一級(jí)精確穩(wěn)壓和限流，并將輸入和輸出隔離，再利用后級(jí)限壓限流電路作為冗余保護(hù)進(jìn)行二級(jí)限壓限流，以前級(jí)電路為主，減少了后級(jí)電路的負(fù)擔(dān)，避免前級(jí)失效和儲(chǔ)能放電時(shí)輸出超限的情況發(fā)生。
[0015]其中，輸出電壓米樣模塊I和輸出電壓米樣模塊II可以米用電壓傳感器,輸出電流采樣模塊I和輸出電流采樣模塊II可以采用電流傳感器，檢測(cè)更準(zhǔn)確，操作性更強(qiáng)。
[0016]優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊為單片機(jī)，單片機(jī)的技術(shù)成熟，便于調(diào)試和維護(hù)，易于實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
[0017]進(jìn)一步，還包括與輸出控制模塊連接的報(bào)警器，當(dāng)高頻變壓器的輸出電壓或電流任意一個(gè)參數(shù)超限時(shí)，兩個(gè)輸出控制模塊均切斷電源輸出，同時(shí)控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，告知用戶具體情況，方便用戶采取其他相關(guān)措施。
【權(quán)利要求】
1.一種本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源，其特征在于，包括前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路和后級(jí)限壓限流電路， 所述前級(jí)開(kāi)關(guān)電源電路包括輸入整流穩(wěn)壓模塊、開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊、高頻變壓器、輸出電壓采樣模塊I和輸出電流采樣模塊I，輸入整流穩(wěn)壓模塊與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸入端連接；開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出端與高頻變壓器的輸入端連接；高頻變壓器的輸出端連接有穩(wěn)壓模塊；輸出電壓采樣模塊I并聯(lián)在高頻變壓器的輸出端，并通過(guò)隔離模塊I與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出反饋端連接；輸出電流采樣模塊I串聯(lián)在高頻變壓器的輸出端，并通過(guò)隔離模塊II與開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊的輸出反饋端連接； 所述后級(jí)限壓限流電路包括輸出電壓采樣模塊I1、輸出電流采樣模塊I1、或運(yùn)算模塊和兩個(gè)輸出控制模塊，輸出電壓采樣模塊II和輸出電流采樣模塊II的輸出均與或運(yùn)算模塊的輸入端連接；或運(yùn)算模塊的輸出端分別與兩個(gè)輸出控制模塊連接； 所述輸出電壓采樣模塊II并聯(lián)在高頻變壓器的輸出端；輸出電流采樣模塊II串聯(lián)在高頻變壓器的輸出端；高頻變壓器分別通過(guò)輸出電流采樣模塊I和輸出電流采樣模塊II與兩個(gè)輸出控制模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)電源輸出控制模塊為單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種本安型開(kāi)關(guān)電源式直流本安電源，其特征在于，還包括與輸出控制模塊連接的報(bào)警器。
【文檔編號(hào)】H02M3/28GK203466728SQ201320584314
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】肖義, 梁倩 申請(qǐng)人:江蘇創(chuàng)導(dǎo)自動(dòng)化設(shè)備有限公司