專利名稱：本質(zhì)安全型電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于采煤機(jī)主控系統(tǒng)使用的本質(zhì)安全型電源，適用在礦井工作中，用于采煤機(jī)主控系統(tǒng)本安供電。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)本安電源的廠家不多，技術(shù)條件有限，故障率和返修率很高，影響礦井中正常煤炭采集工作，經(jīng)濟(jì)上損失巨大，用本安電源來替代線性電源市場(chǎng)潛力巨大，急需一種可靠性高、經(jīng)濟(jì)便宜，特別適用在礦井工作環(huán)境的本質(zhì)安全電源。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中故障率和返修率高、影響礦井中正常煤炭采集工作，經(jīng)濟(jì)上損失巨大、可靠性差的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種采煤機(jī)主控系統(tǒng)使用的本安電源。它可靠性高，成本低，主要應(yīng)用于煤礦行業(yè)，是采煤機(jī)主控系統(tǒng)本安供電的核心部件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是由整流電路、穩(wěn)壓電路、調(diào)節(jié)電路組成，其中輸入部分采用變壓器取24V交流電壓，經(jīng)整流橋整流、第一～三電容電容濾波后經(jīng)二級(jí)穩(wěn)壓電路與所述線性穩(wěn)壓輸出電路相連，在穩(wěn)壓電路中設(shè)第一～二可調(diào)電阻用以調(diào)整輸出電壓；在二級(jí)穩(wěn)壓電路輸出端并聯(lián)第二～三二極管及相互串聯(lián)的第十二電阻和發(fā)光二極管；所述二極線性穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)相同，其中一路結(jié)構(gòu)包括一個(gè)三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊、二個(gè)二極管、二個(gè)三極管、一個(gè)穩(wěn)壓管及可調(diào)電阻，其中三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊的輸入、輸出端跨接一二極管，防止三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊擊穿，三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊輸出端連接一三極管，所述三極管的集電極將信號(hào)接至另一三極管基極，所述另一三極管集電極經(jīng)可調(diào)電阻構(gòu)成調(diào)整電路，并接至三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊的調(diào)整端；三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊輸出端還連接一穩(wěn)壓管送出穩(wěn)定電壓；調(diào)整可調(diào)電阻使輸出電壓變化。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型本質(zhì)安全型電源充分結(jié)合線性電源和穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn)，采用了目前國(guó)際先進(jìn)的集成器件，能適應(yīng)電網(wǎng)較大范圍波動(dòng)的情況，所采用的穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路為主控系統(tǒng)提供了能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定工作的可靠保障。
2.本實(shí)用新型在技術(shù)上集合線性電源的優(yōu)點(diǎn)，輸入部分為電子變壓器，輸出部分為線性穩(wěn)壓方式，兼有電源的穩(wěn)壓性和線性電源低噪聲的特點(diǎn)。在本安保護(hù)上采用LM338穩(wěn)壓器作保護(hù)器件，本安保護(hù)方式為截止型本安保護(hù)，具有響應(yīng)速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
3.本實(shí)用新型主要應(yīng)用于煤礦行業(yè)，是采煤機(jī)主控系統(tǒng)本安供電的核心部件。


圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型由整流電路、穩(wěn)壓電路、調(diào)節(jié)電路組成，其中輸入部分采用變壓器T1取24V交流電壓，經(jīng)整流橋(KBPC)、第一～三電容C1～C3整流、濾波后經(jīng)二級(jí)穩(wěn)壓電路與所述線性穩(wěn)壓輸出電路相連，在穩(wěn)壓電路中設(shè)第一～二可調(diào)電阻RW1～RW2用以調(diào)整輸出電壓，在二級(jí)穩(wěn)壓電路輸出端并聯(lián)第二～三二極管D2～D3及相互串聯(lián)的第十二電阻R12和發(fā)光二極管LED。具體為所述線性穩(wěn)壓電路為二級(jí)結(jié)構(gòu)，其中第一級(jí)由第一三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U1，第一、四二極管D1、D4(采用IN4007)，第一～二三極管Q1～Q2(采用9013)，第一穩(wěn)壓管ZD1，第二～六電阻R2～R6，第一可調(diào)電阻RW1，以及第四電容C4組成，其中第一三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U1(采用LM338)的輸入、輸出端跨接第一二極管D1，防止第一三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U1擊穿，第一三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U1輸出端連接第二三極管Q2，所述第二三極管Q2的集電極經(jīng)第四電阻R4將信號(hào)接至第一三極管Q1基極，并經(jīng)第四二極管D4與并聯(lián)的第四電容C4和第六電阻R6連接在一起；所述第一三極管Q1集電極經(jīng)第一可調(diào)電阻RW1構(gòu)成調(diào)整電路，并接至第一三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U1的調(diào)整端；第一三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U1輸出端還連接第一穩(wěn)壓管ZD1及第四電阻R4送出穩(wěn)定電壓(第五電阻R5與第四二極管D4正極相連)；調(diào)整第一可調(diào)電阻RW1調(diào)整輸出電壓的變化；在第二三極管Q2的基極與發(fā)射極之間跨第三電阻R3，在第一三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U1調(diào)整流器端與輸出端之間跨第二電阻R2。
第二級(jí)由第二三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U2，第五、六二極管D5、D6，第三～四三極管Q3～Q4，第二穩(wěn)壓管ZD2，第七～十一電阻R7～R11，第二可調(diào)電阻RW2，以及第五電容C5組成，其中第二三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U2(采用LM338)的輸入、輸出端跨接第五二極管D5，防止第二三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U2擊穿，第二三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U2輸出端連接第四三極管Q4，所述第四三極管Q4的集電極經(jīng)第九電阻R9將信號(hào)接至第三三極管Q3基極，并經(jīng)第六二極管D6與并聯(lián)的第五電容C5和第十一電阻R11連接在一起；所述第三三極管Q3集電極經(jīng)第二可調(diào)電阻RW2構(gòu)成調(diào)整電路，并接至第二三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U2的調(diào)整端；第二三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U2輸出端還連接第二穩(wěn)壓管ZD2及第十電阻R10送出穩(wěn)定電壓(第十電阻R10與第六二極管D6正極相連)；調(diào)整第二可調(diào)電阻RW2調(diào)整輸出電壓的變化；在第四三極管Q4的基極與發(fā)射極之間跨第八電阻R8，在第二三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊U2調(diào)整流器端與輸出端之間跨第七電阻R7。
本實(shí)用新型能保證在下述情況下可靠的工作(1)海拔高度不超過2000米；(2)周圍環(huán)境溫度-20℃～+40℃，大氣壓力80～110Kpa；(3)本質(zhì)安全電路元件最高表面溫度不超過150℃；(4)在+25℃時(shí)相對(duì)濕度≤96％±2RH；本實(shí)用新型主要基本參數(shù)本質(zhì)安全型電源+12V，400mA；交流電源輸入AC24V；本安電源輸出DC12V(400mA)；額定工作電流350mA；短路電流420mA；穩(wěn)壓精度＜1％(負(fù)載狀態(tài))；紋波電壓＜50mV(滿載)；外形尺寸115*45*30；重量100克。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想基于穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)原理，利用LM338穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓保護(hù)，并且將電路設(shè)計(jì)為雙穩(wěn)壓保護(hù)，提供對(duì)主控系統(tǒng)的雙效保護(hù)作用。本安保護(hù)方式為截止型本安保護(hù)，具有響應(yīng)速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。在技術(shù)上集合線性電源的特點(diǎn)，輸入部分為電子變壓器，輸出部分為線性穩(wěn)壓方式。元器件選取兼顧安全性和穩(wěn)定性原則，電路板設(shè)計(jì)符合采煤機(jī)礦用標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型從電源技術(shù)、防爆要求、使用范圍、可靠性等方面進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，產(chǎn)品技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
權(quán)利要求1.一種本質(zhì)安全型電源，其特征是由整流電路、穩(wěn)壓電路、調(diào)節(jié)電路組成，其中輸入部分采用變壓器(T1)取24V交流電壓，經(jīng)整流橋整流、第一～三電容(C1～C3)電容濾波后經(jīng)二級(jí)穩(wěn)壓電路與所述線性穩(wěn)壓輸出電路相連，在穩(wěn)壓電路中設(shè)第一～二可調(diào)電阻(RW1～RW2)用以調(diào)整輸出電壓；在二級(jí)穩(wěn)壓電路輸出端并聯(lián)第二～三二極管(D2～D3)及相互串聯(lián)的第十二電阻(R12)和發(fā)光二極管(LED)。
2.按照權(quán)利要求1所述本質(zhì)安全型電源，其特征是所述二極線性穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)相同，其中一路結(jié)構(gòu)包括一個(gè)三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊、二個(gè)二極管、二個(gè)三極管、一個(gè)穩(wěn)壓管及可調(diào)電阻，其中三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊的輸入、輸出端跨接一二極管，防止三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊擊穿，三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊輸出端連接一三極管，所述三極管的集電極將信號(hào)接至另一三極管基極，所述另一三極管集電極經(jīng)可調(diào)電阻構(gòu)成調(diào)整電路，并接至三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊的調(diào)整端；三端可調(diào)電壓穩(wěn)壓塊輸出端還連接一穩(wěn)壓管送出穩(wěn)定電壓；調(diào)整可調(diào)電阻使輸出電壓變化。
專利摘要本實(shí)用新型屬于采煤機(jī)主控系統(tǒng)使用的本質(zhì)安全型電源。其結(jié)構(gòu)由整流電路、穩(wěn)壓電路、調(diào)節(jié)電路組成，其中采用變壓器經(jīng)整流橋整流、第一～三電容濾波后經(jīng)二級(jí)穩(wěn)壓電路與所述線性穩(wěn)壓輸出電路相連，在穩(wěn)壓電路中設(shè)第一～二可調(diào)電阻用以調(diào)整輸出電壓；在二級(jí)穩(wěn)壓電路輸出端并聯(lián)第二～三二極管及相互串聯(lián)的第十二電阻和發(fā)光二極管。它可靠性高、經(jīng)濟(jì)便宜，主要應(yīng)用于煤礦行業(yè)，是采煤機(jī)主控系統(tǒng)供電的核心部件。
文檔編號(hào)G05F1/46GK2665774SQ200320131239
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者夏筱筠, 冒益海, 聶林, 王世秋 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所