CN211791305U - 超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，包括防爆箱；防爆箱内安装有电路板和接线板，防爆箱的侧壁上设有交流输入接线端子和直流输出接线端子；电路板上集成有的输入滤波电路、整流器、PWM控制电路、隔离变压器、滤波器、稳定输出电路及反馈电路；接线板上集成有DC‑DC稳压电路和双重本安栅电路。利用PWM控制电路可满足接入90‑900V的超宽范围的输入电压，满足不同电压级的输入电压的需求，提高使用的灵活性和适用性。并且通过双重本安栅电路得到12V的本安输出电压，在极端情况下的放电能量也不会点燃爆炸性气体，避免生产事故的发生，提高使用的安全性。

Description

超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置

技术领域

本实用新型涉及矿用电源设备技术领域，特别涉及一种超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置。

背景技术

为满足煤矿生产安全需要，近几年来为保障煤矿安全生产而产生的各类电气设备越来越多，因此对电源的需求也在不断增多。由于煤矿井下环境恶劣，在井下的采区、挖掘面因为环境、作业的原因，电缆线的敷设有一定难度，并且在狭长的巷道里，现有直流稳压电源装置的交流输入线缆的接入点的数量受到很大限制，因此，现有的直流稳压电源装置只能接入特定电压级的输入电压，不能满足不同电压级的输入电压的需求，灵活性和适用性低。并且现有的直流稳压电源装置内部电路的安全性较差，容易出现失爆现象，造成生产安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，以解决现有的直流稳压电源设备只能接入特定电压级的输入电压，不能满足不同电压级的输入电压的需求，灵活性和适用性低；并且现有的直流稳压电源装置内部电路的安全性较差，容易出现失爆现象，造成生产安全事故的问题。

根据本实用新型的实施例，提供了一种超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，包括防爆箱；所述防爆箱内安装有电路板和接线板，所述防爆箱的侧壁上设有交流输入接线端子和直流输出接线端子；

所述电路板上集成有的输入滤波电路、整流器、PWM控制电路、隔离变压器、滤波器、稳定输出电路及反馈电路；所述接线板上集成有DC-DC稳压电路和双重本安栅电路；

所述交流输入接线端子、输入滤波电路、整流器、PWM控制电路、隔离变压器、滤波器、稳定输出电路、DC-DC稳压电路、双重本安栅电路及直流输出接线端子依次连接，所述反馈电路分别与所述PWM控制电路和滤波器连接。

具体地，所述交流输入接线端子和直流输出接线端子并排排列。

具体地，所述交流输入接线端子的尺寸大于所述直流输出接线端子的尺寸。

具体地，所述防爆箱包括盖体和与所述盖体可拆卸连接的箱体。

具体地，所述盖体通过螺栓与所述箱体连接。

具体地，所述盖体上设有开口，所述开口处安装有可视窗组件。

具体地，所述可视窗组件包括防爆钢化玻璃、金属垫、密封垫和压板；

所述压板固定在所述上盖的开口的边缘，所述防爆钢化玻璃通过所述压板固定在所述上盖的开口处；

所述金属垫位于防爆钢化玻璃的上表面与所述上盖的开口边缘之间，所述密封垫位于所述防爆钢化玻璃的下表面与所述压板之间。

具体地，所述金属垫为紫铜垫。

具体地，所述防爆箱为长方体结构。

本实用新型提供了一种超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，利用PWM控制电路可满足接入90-900V的超宽范围的输入电压，满足不同电压级的输入电压的需求，提高使用的灵活性和适用性。并且通过双重本安栅电路得到12V的本安输出电压，在极端情况下的放电能量也不会点燃爆炸性气体，避免生产事故的发生，提高使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置的立体图；

图2为超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置的剖面图；

图3为超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置的电路原理图；

图4为接线板的电路图。

其中，100-防爆箱，1001-盖体，1002-箱体，101-交流输入接线端子，102-直流输出接线端子，103-接地指示牌，104-螺栓，105-电路板，1051-输入滤波电路，1052-整流器，1053-PWM控制电路，1054-隔离变压器，1055-滤波器，1056-稳定输出电路，1057-反馈电路，106-接线板，1061-DC-DC稳压电路，1062-双重本安栅电路，107-可视窗组件，1071-压板，1072-金属垫，1073-防爆钢化玻璃，1074-密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，如图1至图4所示，提供了一种超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，包括防爆箱100；防爆箱100内安装有电路板105和接线板106，防爆箱100的侧壁上设有交流输入接线端子101和直流输出接线端子102；电路板105上集成有的输入滤波电路1051、整流器1052、PWM控制电路1053、隔离变压器1054、滤波器1055、稳定输出电路1056及反馈电路1057；接线板106上集成有DC-DC稳压电路1061和双重本安栅电路1062；交流输入接线端子101、输入滤波电路1051、整流器1052、PWM控制电路1053、隔离变压器1054、滤波器1055、稳定输出电路1056、DC-DC稳压电路1061、双重本安栅电路1062及直流输出接线端子102依次连接，反馈电路1057分别与PWM控制电路1053和滤波器1055连接。

其中，在防爆箱100内的底部和内侧壁设置安装柱，电路板105固定在防爆箱100内底部的安装柱上，接线板106固定在防爆箱100内侧壁的安装柱上，具体固定方式可采用螺栓固定，当然也可采用其他方式进行固定，本实施例不做具体限定。防爆箱100的外侧壁还可设有接地指示牌103。交流输入接线端子101和直流输出接线端子102包括密封圈、堵板、垫圈和压紧螺母。

防爆箱100可由钢板制成，能够承受通过防爆箱100任何接合面或结构件间隙进入外壳内部的爆炸性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性气体环境的点燃，进一步提高了使用的安全性。具体地，防爆箱100为长方体结构。

输入滤波电路1051主要包括负温度系数电阻、安规电容和耐高压电容，主要作用是对输入电压进行滤波去噪，以保护后端元器件不被冲击损坏。

整流器1052单元主要包括整流桥和整形滤波电容，将交流电压整形成标准的直流电压。

PWM控制电路1053主要包括PWM控制器和MOS管，PWM控制器是支持超宽范围输入电压的器件，PWM控制器连接MOS管的控制端，MOS管另外一端连接隔离变压器1054，剩余一端接电源负极地。通过PWM控制器控制MOS管导通的频率，从而控制隔离变压器1054的输出电压，得到预设的输出电压。

隔离变压器1054将输入端和输出端进行有效的隔离，防止前端危险的高电压串入后端，更有效的保证人身安全，隔离变压器1054也是可控变压器，以保证输入可控的电压。

滤波器1055包括电解电容和独石电容，利用电解电容将隔离变压器1054引入的噪声进行过滤，接近于直流；利用独石电容将高频杂波滤掉，减少纹波的产生。

反馈电路1057包括由稳压器和光耦，利用稳压器通过采集滤波后的电压，然后通过隔离光耦反馈回给PWM控制器，PWM控制器通过反馈回来的信号调整输出频率，控制隔离变压器1054进行变压输出。

稳定输出电路1056包括电解电容和负载电阻，利用电解电容进行再一次滤波，利用负载电阻保证电源不空载输出，从而处于稳定输出的状态。

DC-DC稳压电路1061将稳定输出电路1056的输出电压进行降压，即将稳定输出电路1056的28V的输出电压降低至12V,以满足电源输出的要求，并且保证各个输出隔离的要求及安全性。

双重本安栅电路1062包括两个安全栅，将DC-DC稳压单元输出的非本电压进行过压和过流保护后，得到符合要求的本安电压。

本实施例的电路原理为：交流输入电压接入输入滤波电路1051后，进行有效的滤波保护，再经过整流器1052，将交流电压整形为直流电压，提供至PWM控制器，PWM控制器通过控制MOS管不断的导通，将直流斩波成交流，为了保证有效的通过隔离变压器1054，隔离变压器1054输出的电压再通过滤波器1055进行有效的滤波，把由变压器引入的噪声进行过滤，并通过反馈电路1057把过滤后的电压回传给PWM控制器，PWM控制器通过检测反馈回来的电压值，不断调整脉冲的频率，保证输出电压稳定在预设值，然后通过稳定输出电路1056输出28V的电压，再由DC-DC稳压电路1061将稳定输出电路1056的输出电压进行降压，即将稳定输出电路1056的28V的输出电压降低至12V，最后利用双重本安栅电路1062将DC-DC稳压电路1061输出的非本电压进行过压和过流保护后，得到符合要求的本安电压。

本实用新型提供了一种超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，利用PWM控制电路1053可满足接入90-900V的超宽范围的输入电压，满足不同电压级的输入电压的需求，提高使用的灵活性和适用性。并且通过双重本安栅电路1062得到12V的本安输出电压，在极端情况下的放电能量也不会点燃爆炸性气体，避免生产事故的发生，提高使用的安全性。

在上述实施例中，如图1所示，交流输入接线端子101和直流输出接线端子102并排排列。并排排列可方便工作人员的接线操作，提高接线效率。具体地，交流输入接线端子101的尺寸大于直流输出接线端子102的尺寸。

在上述实施例中，如图1和图2所示，防爆箱100包括盖体1001和与盖体1001可拆卸连接的箱体1002。盖体1001和箱体1002采用可拆卸连接，可方便工作人员对内部器件的维修和更换，延长装置的使用寿命，降低使用成本。具体地，盖体1001通过螺栓104与箱体1002连接。

在上述实施例中，如图2所示，盖体1001上设有开口，开口处安装有可视窗组件107。具体地，可视窗组件107包括防爆钢化玻璃1073、金属垫1072、密封垫1074和压板1071；压板1071固定在上盖的开口的边缘，防爆钢化玻璃1073通过压板1071固定在上盖的开口处；金属垫1072位于防爆钢化玻璃1073的上表面与上盖的开口边缘之间，密封垫1074位于防爆钢化玻璃1073的下表面与压板1071之间。其中，金属垫1072为紫铜垫，紫铜具有良好的耐蚀性和加工性能。

利用防爆钢化玻璃1073可以方便的查看防爆箱100的内部情形，方便检修。并且紫铜垫和密封垫1074可提高防爆箱100的密封性能。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，包括防爆箱(100)；所述防爆箱(100)内安装有电路板(105)和接线板(106)，所述防爆箱(100)的侧壁上设有交流输入接线端子(101)和直流输出接线端子(102)；

所述电路板(105)上集成有的输入滤波电路(1051)、整流器(1052)、PWM控制电路(1053)、隔离变压器(1054)、滤波器(1055)、稳定输出电路(1056)及反馈电路(1057)；所述接线板(106)上集成有DC-DC稳压电路(1061)和双重本安栅电路(1062)；

所述交流输入接线端子(101)、输入滤波电路(1051)、整流器(1052)、PWM控制电路(1053)、隔离变压器(1054)、滤波器(1055)、稳定输出电路(1056)、DC-DC稳压电路(1061)、双重本安栅电路(1062)及直流输出接线端子(102)依次连接，所述反馈电路(1057)分别与所述PWM控制电路(1053)和滤波器(1055)连接。

2.根据权利要求1所述的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，所述交流输入接线端子(101)和直流输出接线端子(102)并排排列。

3.根据权利要求2所述的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，所述交流输入接线端子(101)的尺寸大于所述直流输出接线端子(102)的尺寸。

4.根据权利要求1所述的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，所述防爆箱(100)包括盖体(1001)和与所述盖体(1001)可拆卸连接的箱体(1002)。

5.根据权利要求4所述的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，所述盖体(1001)通过螺栓(104)与所述箱体(1002)连接。

6.根据权利要求5所述的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，所述盖体(1001)上设有开口，开口处安装有可视窗组件(107)。

7.根据权利要求6所述的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，所述可视窗组件(107)包括防爆钢化玻璃(1073)、金属垫(1072)、密封垫(1074)和压板(1071)；

所述压板(1071)固定在所述盖体(1001)的开口的边缘，所述防爆钢化玻璃(1073)通过所述压板(1071)固定在所述盖体(1001)的开口处；

所述金属垫(1072)位于防爆钢化玻璃(1073)的上表面与所述盖体(1001)的开口边缘之间，所述密封垫(1074)位于所述防爆钢化玻璃(1073)的下表面与所述压板(1071)之间。

8.根据权利要求7所述的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，所述金属垫(1072)为紫铜垫。

9.根据权利要求1所述的超宽范围交流输入矿用隔爆兼本安型直流稳压电源装置，其特征在于，所述防爆箱(100)为长方体结构。

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