CN210838918U - 电源站、交叉站输入电源保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源站、交叉站输入电源保护装置，包括取样电路、比较电路、控制电路、驱动电路和输出电路，该取样电路对输入电压进行取样，并将取样电压传输给该比较电路，该比较电路将取样电压与基准电压进行比较，并将比较结果传输给该控制电路，该控制电路根据比较结果，产生指令送至该控制电路，该驱动电路在该控制电路的控制下，按照输入电压值的要求，转换为加在该比较电路控制端和公共端之间的，可以使其导通或断开的信号，该输出电路为电源站和交叉站提供正常的工作电压。该电源站、交叉站输入电源保护装置具有功率低、体积小、稳定性高、工作范围广等特点，且保护器固定安装在LAU内部，维护成本低，非常适合在野外生产中使用。

Description

电源站、交叉站输入电源保护装置

技术领域

本实用新型涉及地球物理勘探采集设备电源输入保护装置技术领域，特别是涉及到一种电源站、交叉站输入电源保护装置。

背景技术

太阳能技术在地震勘探中应用广泛，电源站和交叉站 (总称为LAU)时常采用太阳电池板与铅酸电瓶共同配合为其供电，但由于以下三点原因易造成采集设备因电源问题引起的电路板严重烧毁而报废。(1)LAU输入电压过高。若太阳能电池板输出(20V以上)直接跨越铅酸电瓶与LAU相接，超过了LAU额定输入电压12V，就会引起电路烧毁、电路板碳化报废；(2)LAU输入电压过低。LAU电源电路都是采用的开关电源，输入电压过低使开关管开启时间过长，造成开关管烧毁；(3)与LAU连接的电瓶连线短接。LAU双侧都有电源输入口，若LAU的一侧连接了电瓶，另一侧电瓶连线的红线和黑线(正负极)短接在一起，就会引起LAU内部保护电路烧毁、电路板碳化。采集设备造价很高，一旦报废，经济损失巨大。因此需要在LAU电源输入端加装保护器。市售的诸多稳压装置体积大、结构复杂，由于LAU输入端口空间有限，无法将市售的安装在内部，若串联在外部连线上，由于地震生产环境恶劣，极易损坏和丢失，而且一旦过压或短路，就会切断电源，不可自动恢复。为此我们发明了一种新的电源站、交叉站输入电源保护装置，解决了以上技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种控制LAU的输入电压在规定的范围之内，从源头上避免LAU因电源过、欠压或连线短接引起电路烧毁造成设备报废现象发生的电源站、交叉站输入电源保护装置。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：电源站、交叉站输入电源保护装置，该电源站、交叉站输入电源保护装置包括取样电路、比较电路、控制电路、驱动电路和输出电路，该取样电路对输入电压进行取样，并将取样电压传输给该比较电路，该比较电路连接于该取样电路，将取样电压与基准电压进行比较，并将比较结果传输给该控制电路，该控制电路连接于该取样电路，根据比较结果，产生指令送至该控制电路，该驱动电路连接于该控制电路，在该控制电路的控制下，按照输入电压值的要求，转换为加在该比较电路控制端和公共端之间的，可以使其导通或断开的信号，该输出电路连接于该驱动电路，为电源站和交叉站提供正常的工作电压。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：

该取样电路连接于太阳能电池板和铅酸电瓶，对太阳能电池板和铅酸电瓶输出的电压取样。

该基准电压为10V-15V，为电源站和交叉站的正常工作电压。

该控制电路采用光耦器件，该光耦器件根据该控制电路产生的指令导通或断开。

该比较电路采用高灵敏电源比较器，工作电源范围在 5V-30V。

该驱动电路中采用动合型继电器，触电电流2A，线圈电压12V。

本实用新型中的电源站、交叉站输入电源保护装置，涉及到法国Sercel公司400系列采集设备，安装在LAU电压输入口，当出现过压(低于10V或高于15V时)、短接状况时，保护器切断输入电源，起到保护LAU电路板的作用；当电压恢复正常后，保护器自动恢复供电，LAU即可继续工作。保护器固定安装在LAU电源输入端口内部，不会丢失和人为损坏，维护成本低，非常适合在野外生产中使用。

附图说明

图1为本实用新型的电源站、交叉站输入电源保护装置的一具体实施例的结构图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

如图1所示，图1为本实用新型的电源站、交叉站输入电源保护装置的结构图。

LAU电源输入保护器由(1)取样电路、(2)比较电路、 (3)控制电路、(4)驱动电路、(5)输出电路五部分组成。

取样电路(1)：对输入电压进行取样，输入电压包括太阳能电池板的输出电压及铅酸电瓶的输出电压。

比较电路(2)：比较电路中设定一个基准电压，将取样电压与基准电压进行比较。

控制电路(3)：控制电路根据比较电路的结果，产生指令控制电路电子开关导通或断开。

驱动电路(4)：将控制电路产生的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电子元器件控制端和公共端之间的，可以使其导通或断开的信号。

输出电路(5)：为LAU提供正常的工作电压。

本实用新型的电源站、交叉站输入电源保护装置在运行时，取样电路(1)对太阳能电池板和铅酸电瓶输出的电压取样，送到比较电路(2)与基准电压进行比较，电压如果在电源站的工作电压(10V-15V)范围之内的，控制电路(3) 产生指令控制电路电子开关导通，启动驱动电路(4)输出高电位，继电器吸合，输出电路(5)有电源输出，为LAU提供电源；如果太阳能电池板和铅酸电瓶输出的电压高于或低于LAU的工作电压，控制电路(3)电子开关将处于截止状态，继电器处于静止状态，输出电路(5)无电压输出，对LAU起到保护作用。

由于设计的LAU电源输入保护器要安装在LAU内部，所以元器件的选择最为关键，主要考虑以下几方面：

(1)器件类型：便于安装，尽量选用贴面件；

(2)体积：在相同的技术参数中，选择体积最小的；

(3)技术参数：选择高灵敏电源比较器，工作电源范围在5V-30V，考虑到电路可能会受到输入强电压冲击，所以选择对输入、输出电信号有良好隔离作用的光耦器件，在驱动电路中，根据采集设备的功耗及极限输入电压和电流值，选择继电器类型为动合型(常开)，触电电流2A，线圈电压 12V。

在应用本实用新型的一实施例中，2017年由于电源原因烧毁428XL电源站7个，交叉站3个，电源站单站价值为2.5万元，交叉站单站价值为12万，合计损失53万元，制作一个LAU 电源输入保护器的成本不足60元，该保护器已安装在500余个LAU电源输入端口上，应用于地震勘探施工中，反馈效果良好。

本实用新型中的电源站、交叉站输入电源保护装置，针对野外施工时，电源站和交叉站(LAU)因输入电压过高、过低或输入电瓶连线短接而引起内部电路板烧毁报废的问题，研制一款可以安装在LAU电源输入端口的电源输入保护器，该保护器可以控制输入电压，当输入电压低于10V或高于15V时，保护器停止工作，无电压输出，当输入电压回到正常值范围内时，保护器开始工作，为LAU提供电源。保护器具有功率低、体积小、稳定性高、工作范围广等特点，且保护器固定安装在LAU内部，不会丢失和人为损坏，维护成本低，非常适合在野外生产中使用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (6)

1.电源站、交叉站输入电源保护装置，其特征在于，该电源站、交叉站输入电源保护装置包括取样电路、比较电路、控制电路、驱动电路和输出电路，该取样电路对输入电压进行取样，并将取样电压传输给该比较电路，该比较电路连接于该取样电路，将取样电压与基准电压进行比较，并将比较结果传输给该控制电路，该控制电路连接于该取样电路，根据比较结果，产生指令送至该控制电路，该驱动电路连接于该控制电路，在该控制电路的控制下，按照输入电压值的要求，转换为加在该比较电路控制端和公共端之间的，可以使其导通或断开的信号，该输出电路连接于该驱动电路，为电源站和交叉站提供正常的工作电压。

2.根据权利要求1所述的电源站、交叉站输入电源保护装置，其特征在于，该取样电路连接于太阳能电池板和铅酸电瓶，对太阳能电池板和铅酸电瓶输出的电压取样。

3.根据权利要求1所述的电源站、交叉站输入电源保护装置，其特征在于，该基准电压为10V-15V，为电源站和交叉站的正常工作电压。

4.根据权利要求1所述的电源站、交叉站输入电源保护装置，其特征在于，该控制电路采用光耦器件，该光耦器件根据该控制电路产生的指令导通或断开。

5.根据权利要求1所述的电源站、交叉站输入电源保护装置，其特征在于，该比较电路采用高灵敏电源比较器，工作电源范围在5V-30V。

6.根据权利要求1所述的电源站、交叉站输入电源保护装置，其特征在于，该驱动电路中采用动合型继电器，触电电流2A，线圈电压12V。

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