CN211018651U - 一种电源模块及应用其的网络安全信息保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电网网络安全领域，特别涉及一种电源模块及应用其的网络安全信息保护装置。电源模块包括电压输入端Vin、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、二极管D2、三极管Q2、稳压二极管D1、三极管Q3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、正极电压输出端Vo+和负极电压输出端Vo‑。网络安全信息保护装置包括控制PLC、电源模块、I/O模块、安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关、安全继电器、安全PLC、无线接收器和无线移动发射器。本实用新型的电源模块结构简单、成本低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高，使用该电源模块的网络安全信息保护装置的供电也更为可靠稳定。

Description

一种电源模块及应用其的网络安全信息保护装置

技术领域

本实用新型涉及电网网络安全领域，特别涉及一种电源模块及应用其的网络安全信息保护装置。

背景技术

对于很多埋在地坑内的设备，大量的驱动设备在地坑内，维修人员进入时，外部人员无法观察到周边的情况，由此无法给其带来可靠的人身安全保证。为了满足在观察不清情况下的安全保护，必须要采用可随身携带的安全装置进行控制。现有的有些网络安全信息保护装置对于大型设备，人员观察不是很全面的场合的应用非常重要。对于设备处于维护状态时，维修人员无须固定在操作台附近，可以在任意位置通过此安全保护系统的按键发出的无线电使危险的运转在瞬间停下来，确保了人员的安全。

传统网络安全信息保护装置的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统网络安全信息保护装置的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型提供一种电源模块及应用其的网络安全信息保护装置，该电源模块结构简单、成本低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高，使用该电源模块的网络安全信息保护装置的供电也更为可靠稳定。

本实用新型的技术方案为：

一种电源模块，包括电压输入端Vin、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、二极管D2、三极管Q2、稳压二极管D1、三极管Q3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、正极电压输出端Vo+和负极电压输出端Vo-；

电压输入端Vin分别与电阻R1的一端、三极管Q1的发射极和电阻R4的一端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端、三极管Q2的基极、稳压二极管D1的阳极和三极管Q3的集电极连接，三极管Q1的基极与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的集电极分别与稳压二极管D1的阴极和正极电压输出端Vo+连接，三极管Q3的基极分别与电阻R4的另一端和电阻R5的一端连接，三极管Q3的发射极分别与电阻R2的另一端、三极管Q2的发射极和电阻R3的一端连接并接地，电阻R5的另一端分别与电阻R3的另一端和负极电压输出端Vo-连接。

进一步，二极管D2的型号为E-562。

进一步，还包括电容C1，电容C1的一端分别与电阻R1的另一端、电阻R2的一端和三极管Q2的基极连接，电容C1的另一端分别与稳压二极管D1的阳极和三极管Q3的集电极连接。

进一步，电容C1的电容值为260pF。

进一步，三极管Q1为PNP型三极管。

进一步，三极管Q2为NPN型三极管。

进一步，三极管Q3为NPN型三极管。

一种网络安全信息保护装置，包括电源模块，电源模块为上述的电源模块，该保护装置还设有控制PLC、I/O模块、安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关、安全继电器、安全PLC、无线接收器和无线移动发射器；

控制PLC分别与电源模块、I/O模块和安全PLC连接，安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关和安全继电器均与I/O模块连接，安全继电器还与安全PLC连接，I/O模块通过BUS总线与无线接收器连接，无线移动发射器通过无线方式与无线接收器连接。

进一步，无线移动发射器上设有无线选择开关、暂停开关、第二紧急停止开关、电池指示灯、暂停指示灯和急停指示灯。

进一步，无线方式包括Wi-fi或蓝牙。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的电源模块与传统网络安全信息保护装置的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本；另外，二极管D2为限流二极管，用于进行限流保护，限流保护的原理如下：当二极管D2所在支路的电流较大时，通过该二极管D2可以降低二极管D2所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高，且用更少的元器件实现比传统技术更好的技术效果；而且使用该电源模块的网络安全信息保护装置的供电也更为可靠稳定。

附图说明

图1为网络安全信息保护装置的系统结构示意图；

图2为电源模块的电路原理图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

应该本实用新型中的电源模块的网络安全信息保护装置的结构示意图如图1所示。图1中，该网络安全信息保护装置包括控制PLC、电源模块、I/O模块、安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关、安全继电器、安全PLC、无线接收器和无线移动发射器，其中，控制PLC分别与电源模块、I/O模块和安全PLC连接，安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关和安全继电器均与I/O模块连接，安全继电器还与安全PLC连接，I/O模块通过BUS总线与无线接收器连接，无线移动发射器通过无线方式与无线接收器连接，无线移动发射器上设有无线选择开关、暂停开关、第二紧急停止开关、电池指示灯、暂停指示灯和急停指示灯。

其中，无线方式包括Wi-fi或蓝牙。

电源模块为控制PLC进行供电，控制PLC为进行总控制的PLC。I/O模块接入按键信号和开关信号，将按键信号和开关信号作为普通输入信号。安全PLC为监管安全的PLC，安全PLC通过工业以太网把安全信号传输给控制PLC，安全PLC根据安全信号等级的不同，把普通输入信号和安全信号通过逻辑程序来控制驱动电机处于暂停、断电停机等不同的处理方式。

I/O模块接入安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关的安全信号，然后输出开关量信号给安全继电器，安全继电器安装于各类高防护等级场所；安全继电器接受到各类安全信号后，输出几组无源信号给安全PLC，安全PLC再对各类信号进行处理，按照安全信号不同等级选择性发送给控制PLC。

当无线选择开关选择为开时，无线接收器与无线移动发射器可以进行无线传输。如维护人员需要线体暂停，则按下无线移动发射器上的暂停开关，控制PLC接收到此信息进行停线处理后，通过无线发出暂停完成指令，同时暂停指示灯亮起，提示维护人员注意；同样如维护人员需要线体紧急停止，按下第二紧急停止开关，控制PLC接收到此信息进行停线处理后，通过无线发出紧急停止完成指令，同时急停指示灯亮起，提示维护人员注意。电池指示灯可防止手持无线移动发射器的人员操作时间过长，无线移动发射器自带的电池电量不足会提醒维护人员离开危险区域。

本实施例中，控制PLC、I/O模块、安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关、安全继电器、安全PLC、无线接收器和无线移动发射器均采用现有技术中的结构来实现，其工作原理、电路连接结构采用的也是现有技术的原理和结构来实现，此处不再详细獒述。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块包括电压输入端Vin、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、二极管D2、三极管Q2、稳压二极管D1、三极管Q3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、正极电压输出端Vo+和负极电压输出端Vo-；

电压输入端Vin分别与电阻R1的一端、三极管Q1的发射极和电阻R4的一端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端、三极管Q2的基极、稳压二极管D1的阳极和三极管Q3的集电极连接，三极管Q1的基极与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的集电极分别与稳压二极管D1的阴极和正极电压输出端Vo+连接，三极管Q3的基极分别与电阻R4的另一端和电阻R5的一端连接，三极管Q3的发射极分别与电阻R2的另一端、三极管Q2的发射极和电阻R3的一端连接并接地，电阻R5的另一端分别与电阻R3的另一端和负极电压输出端Vo-连接。

该电源模块与传统网络安全信息保护装置的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，二极管D2为限流二极管，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当二极管D2所在支路的电流较大时，通过该二极管D2可以降低二极管D2所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高，且用更少的元器件实现比传统技术更好的技术效果。

值得一提的是，本实施例中，二极管D2的型号为E-562。当然，在实际应用中，二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，电阻R1、电阻R2、三极管Q1、三极管Q2和稳压二极管D1构成线性稳压电路，电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管Q3组成过流保护电路，电阻R3作为电流检测电阻，当流经其上的电流达到设定值时，三极管Q3导通，使三极管Q2和三极管Q1截止，达到过电流保护的功能。

本实施例中，该电源模块还包括电容C1，电容C1的一端分别与电阻R1的另一端、电阻R2的一端和三极管Q2的基极连接，电容C1的另一端分别与稳压二极管D1的阳极和三极管Q3的集电极连接。

电容C1为耦合电容，用于防止三极管Q2与三极管Q3之间的干扰。具体来讲，耦合电容的作用是：是将交流信号从前一级传到下一级。耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高，信号又不失真，但是，前后两级工作点的调整比较复杂，相互牵连。为了使后一级的工作点不受前一级的影响，就需要在直流方面把前一级和后一级分开，同时，又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级，同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。它们都能传递交流信号和隔断直流，使前后级的工作点互不牵连。但不同的是，用电容传输时，信号的相位要延迟一些，用变压器传输时，信号的高频成分要损失一些。一般情况下，小信号传输时，常用电容作为耦合元件，大信号或者强信号传输时，常用变压器作为耦合元件。本实用新型中采用电容C1作为耦合元件，这样可以使后一级的工作点不受前一级的影响，也就是使三极管Q3的工作点不受三极管Q2的影响。电容C1为级间耦合电容，其作用是将三极管Q2和三极管Q3前后级的直流偏置电电路隔离，以防止前后级静态工作点相互影响。其工作原理利用的是现有技术中级间耦合电的工作原理，此处不再獒述。

值得一提的是，本实施例中，电容C1的电容值为260pF。当然，在实际应用中，电容C1的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是电容C1的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，三极管Q1为PNP型三极管，三极管Q2为NPN型三极管，三极管Q3为NPN型三极管。当然，在实际应用中，三极管Q1也可以为NPN型三极管，三极管Q2和三极管Q3也可以均为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

总之，本实施例中，该电源模块与传统网络安全信息保护装置的供电部相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源模块，其特征在于，包括电压输入端Vin、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、二极管D2、三极管Q2、稳压二极管D1、三极管Q3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、正极电压输出端Vo+和负极电压输出端Vo-；

电压输入端Vin分别与电阻R1的一端、三极管Q1的发射极和电阻R4的一端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端、三极管Q2的基极、稳压二极管D1的阳极和三极管Q3的集电极连接，三极管Q1的基极与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的集电极分别与稳压二极管D1的阴极和正极电压输出端Vo+连接，三极管Q3的基极分别与电阻R4的另一端和电阻R5的一端连接，三极管Q3的发射极分别与电阻R2的另一端、三极管Q2的发射极和电阻R3的一端连接并接地，电阻R5的另一端分别与电阻R3的另一端和负极电压输出端Vo-连接。

2.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，二极管D2的型号为E-562。

3.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，还包括电容C1，电容C1的一端分别与电阻R1的另一端、电阻R2的一端和三极管Q2的基极连接，电容C1的另一端分别与稳压二极管D1的阳极和三极管Q3的集电极连接。

4.根据权利要求3所述的一种电源模块，其特征在于，电容C1的电容值为260pF。

5.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，三极管Q1为PNP型三极管。

6.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，三极管Q2为NPN型三极管。

7.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，三极管Q3为NPN型三极管。

8.一种网络安全信息保护装置，包括电源模块，其特征在于，所述电源模块为权利要求1—7中任一所述的电源模块，该保护装置还设有控制PLC、I/O模块、安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关、安全继电器、安全PLC、无线接收器和无线移动发射器；

控制PLC分别与电源模块、I/O模块和安全PLC连接，安全门开关、第一紧急停止开关、安全栅开关和安全继电器均与I/O模块连接，安全继电器还与安全PLC连接，I/O模块通过BUS总线与无线接收器连接，无线移动发射器通过无线方式与无线接收器连接。

9.根据权利要求8所述的一种网络安全信息保护装置，其特征在于，无线移动发射器上设有无线选择开关、暂停开关、第二紧急停止开关、电池指示灯、暂停指示灯和急停指示灯。

10.根据权利要求8所述的一种网络安全信息保护装置，其特征在于，无线方式包括Wi-fi或蓝牙。

Images