矿用本安电源制造技术

本实用新型专利技术提供了一种矿用本安电源，包括：DC-DC恒压模块；将DC-DC恒压模块输出的电流信号转换为第一电压信号，并将该第一电压信号输出至第一比较模块和第二比较模块，并依据第一比较模块和第二比较模块反馈信号连通或切断本安输出的过流保护模块；将输入的第一电压信号与预设的第一比较电压进行比较，如果大于该第一比较电压，则向过流保护模块输出高电平；否则向过流保护模块输出低电平的第一比较模块；以及将输入的第一电压信号与预设的第二电压比较进行比较，如果大于该第二比较电压，则向过流保护模块输出低电平；否则向过流保护模块输出高电平的第二比较模块。本实用新型专利技术矿用本安电源具有两级过流保护，使得电路安全系数更高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及安全生产
，尤其涉及一种矿用本安电源。
技术介绍
随着现代社会对能源需求越来越大，作为主要能源提供的煤炭行业近年来有了长足的发展，社会发展对煤炭行业一次次的提出了更高的要求，要求矿山提供越来越多的煤炭能源，要求矿山行业对采掘的工人提供更高的安全保障。这些因素都在推动矿山机械化、自动化飞速的发展，矿山作业中出现越来越多的自动化设备，这些设备的工作稳定性、安全性、可靠性都和相关的矿用电源有着直接的联系。社会的发展，信息技术的发展，以及行业的特殊性，使得矿山行业处在舆论监督的风口浪尖上，人们的目光不仅仅关注矿山的生产效率，整个社会同时在关注矿山的生产安全。矿井生产流程的机械自动化越来越高,对其供电电源的稳定性和安全性要求也就越来越高。加之煤炭行业工作环境的特殊性，使得高安全性、高可靠性、高性能的电源技术难度越来越高。目前国内外应用方案中采用的电源大部分具有输出安全保护。但是，如图1所示，通常矿用本安电源只有一级的过压/过流保护，安全性低。
技术实现思路
(一 )要解决的技 术问题为解决上述的一个或多个问题，本技术提供了一种矿用本安电源。( 二 )技术方案根据本技术的一个方面，提供了一种具有两级输出保护的矿用本安电源。该矿用本安电源包括:将输入电压进行电压转换的DC-DC恒压模块；与DC-DC恒压模块相连接，将DC-DC恒压模块输出的电流信号转换为第一电压信号，并将该第一电压信号输出至第一比较模块和第二比较模块，并依据第一比较模块和第二比较模块反馈信号连通或切断本安输出的过流保护模块；与过流保护模块相连接，将输入的第一电压信号与预设的第一比较电压进行比较，如果大于该第一比较电压，则向过流保护模块输出高电平；否则向过流保护模块输出低电平的第一比较模块；以及与过流保护模块相连接，将输入的第一电压信号与预设的第二电压比较进行比较，如果大于该第二比较电压，则向过流保护模块输出低电平；否则向过流保护模块输出高电平的第二比较模块。优选地，本技术矿用本安电源中，过流保护模块包括:第十六电阻R16、电源线保护电路和地线保护电路，其中:第十六电阻R16，其一端连接至内部地，其另一端连接至第一比较模块的第一输入端(l_al)和第二比较模块的第一输入端(2_al);该电源线保护电路包括:第一NPN型三极管Ql，其集电极通过第九电阻R9连接至DC-DC模块输出端，其发射极连接至内部地，其基极通过第十一电阻Rll连接至第二比较模块的输出端(2_bl)；第三PMOS管Q3，其栅极连接至第一 NPN型三极管Ql的集电极，其源极连接到DC-DC模块输出端，其漏极连接至该矿用本安电源本安输出的电源线端；该地线保护电路包括:第二 PNP型三极管Q2，其集电极通过第十电阻RlO连接至DC-DC恒压模块的输出端(VDD)，其发射极连接到内部地，其基极通过第十二电阻R12连接至第一比较器的输出端(l_bl);第四NMOS管Q4，其源极连接内部地，其栅极连接至第二 PNP型三极管Q2的集电极，其漏极连接该矿用本安电源本安输出的地线端。优选地，本技术矿用本安电源中，DC-DC模块输出端的电压为12V，第九电阻R9的阻值为5.1k ohm,第^ 电阻的阻值为Ik ohm。优选地，本技术矿用本安电源中，第一比较模块包括:第十三电阻R13，其一端连接DC-DC模块输出端；第十四电阻R14，其一端连接第十三电阻R13的另一端，另一端连接内部地；第一比较器，其一输入端连接至第十三电阻R13和第十四电阻R14之间，另一个输入端连接至第一比较模块的第一输入端(l_al)，其输出端连接至第一比较模块的输出端(l_bl);第十电容CIO,其一端接地,另一端连接至第一比较器的输出端。优选地，本实用 新型矿用本安电源中，第十电容ClO的延迟时间在0.1ms到Is之间可调；第十三电阻R13的阻值12.3K ohm，第十四电阻R14的阻值为IK ohm。优选地，本技术矿用本安电源中，第二比较模块包括:第十七电阻R17，其一端连接DC-DC模块输出端；第十八电阻R18，其一端与第十七电阻R17的另一端连接；另一端连接内部地；第二比较器，其一输入端连接至第十八电阻R18与第十七电阻R17之间，另一输入端连接至第二比较模块的第一输入端(2_al),其输出端连接至第二比较器的输出端(2_bl);第十一电容C11，其一端接地，另一端连接至第二比较器的输出端。优选地，本技术矿用本安电源中，第i^一电容Cll的延迟时间在0.1ms到Is之间可调；第十七电阻R17的阻值12.3Kohm,第十八电阻R18的阻值为IKohm。优选地，本技术矿用本安电源还包括:将DC-DC恒压模块输出的电压信号分压后转换成第二电压信号，将第二电压信号输出至第一比较模块和第二比较模块；第一比较模块，还将输入的第二电压信号与预设的第三比较电压进行比较，如果大于该第三比较电压，则向过流保护模块输出高电平；如果小于该第三比较电压，则向过压检测模块输出低电平；以及第二比较模块，还将输入的第二电压信号与预设的第四比较电压进行比较，如果大于该第四比较电压，则向过流保护模块输出低电平；如果小于该第四比较电压，则向过压检测模块输出高电平。优选地，本技术矿用本安电源中，过压检测模块包括:第六电阻R6，其一端连接到DC-DC恒压模块的输出端VDD ;第七电阻R7，其一端连接至第六电阻R6的另一端，其另一端连接到内部地；第一比较模块的第二输入端(l_a2)连接到第七电阻R7和第六电阻R6之间；第二比较模块的第二输入端(2_a2)连接到第七电阻R7和第六电阻R6之间。优选地，本技术矿用本安电源中，第一比较模块还包括:第十二电阻R12，其一端连接到DC-DC模块输出端；第二i^一电阻R21，其一端连接至第二i^一电阻R21的另一端，其另一端连接到内部地；第三比较器，其第一输入端连接到第十二电阻R12和第二十一电阻R21之间,其第二输入端作为第一比较模块的第二输入端(l_a2);其输出端l_bl连接至第一比较模块的输出端(l_bl)。优选地，本技术矿用本安电源中，第二比较模块还包括:第十五电阻R15，其一端连接到DC-DC模块输出端；第十六电阻R16,其一端连接至第十五电阻R15的另一端，其另一端连接至内部地；第四比较器，其第一输入端连接至第十六电阻R16和第十五电阻R15之间，其第二输入端作为第二比较模块的第二输入端(2_a2);其输出端连接至第二比较模块的输出端(2_bl)。优选地，本技术矿用本安电源中，第十六电阻R16取值9K，第十五电阻R15取值IK ;第六电阻R6取值为9K，第七电阻R7取值为IK ;第十二电阻R12取值9K，第二H^一电阻R21取值IK0(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本技术矿用本安电源具有以下有益效果:(I)两级过流保护，使得电路安全系数更高，更大限度保护现场应用的安全性；(2)恢复时间变得可以控制，能够根据不同的矿山设备异常采取不同的动作，让设备更加安全。附图说明图1为现有技术矿用本案电源的结构示意图；图2为根据本专利技术实施例矿用本安电源的结构示意图；图3为图2所示矿用本安电源中过流保护模块的电路图；图4A和图4B分别为图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用本安电源，其特征在于，包括：?将输入电压进行电压转换的DC?DC恒压模块；?与所述DC?DC恒压模块相连接，将DC?DC恒压模块输出的电流信号转换为第一电压信号，并将该第一电压信号输出至第一比较模块和第二比较模块，并依据第一比较模块和第二比较模块反馈信号连通或切断本安输出的过流保护模块；?与所述过流保护模块相连接，将输入的第一电压信号与预设的第一比较电压进行比较，如果大于该第一比较电压，则向过流保护模块输出高电平；否则向过流保护模块输出低电平的第一比较模块；以及?与所述过流保护模块相连接，将输入的第一电压信号与预设的第二电压比较进行比较，如果大于该第二比较电压，则向过流保护模块输出低电平；否则向过流保护模块输出高电平的第二比较模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李学恩，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：