[实用新型]基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源。

背景技术

近几年来，随着科学技术的不断发展和进步，煤矿在逐步向现代化方向发展，煤矿的综合自动化水平也有很大提高，并向着更高的安全性和可靠性方向发展。处于这种发展方向，煤矿井下的监控设备越来越多，而这些设备是不允许断电的，否则无法进行实时监控，增加井下危险系数。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，设计新颖的基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源，包括核心处理器，所述的核心处理器上分别连接有上位机、通信模块、充电电路、锂电池及放电电路，其中井下127V、220V或660V不同电压等级的交流输入分别经1.5A、5A的保险丝进入隔离变压器隔离降压后，输出30V电压到AC/DC电路，AC/DC电路经DC/DC隔离电路输出稳定的直流电压，此直流电压一路经充电电路对备用锂电池充电，贮存电能，另一路经过由核心处理器控制的转换开关分成两路，一路通过DC/DC稳压模块输出稳定的24V电压到隔爆电路，另一路经直流电机输出12V电压到本安电路，其中核心处理器通过对外电及锂电池放电时的电流电压检测，控制转换开关，智能选择供电模式。

所述的核心处理器采用STM32芯片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型用STM32芯片实现数字控制，使用锂电池作为后备电源，输入交流660V/127V，输出12V本安以及24V隔爆直流电源，锂电池能持续2小时的供电，可靠性高，能满足绝大多数的设备的供电要求，可以应用于各种需要防爆以及本安的场合。

附图说明

图1为本实用新型原理框图；

图2为本实用新型隔爆型电路流程图；

图3为本实用新型本安型电路流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源，包括STM32芯片，STM32芯片上分别连接有上位机、通信模块、充电电路、锂电池及放电电路，其中井下127V、220V或660V不同电压等级的交流输入分别经1.5A、5A的保险丝进入隔离变压器隔离降压后，输出30V电压到AC/DC电路，AC/DC电路经DC/DC隔离电路输出稳定的直流电压，此直流电压一路经充电电路对备用锂电池充电，贮存电能，另一路经过由核心处理器控制的转换开关分成两路，一路通过DC/DC稳压模块输出稳定的24V电压到隔爆电路，另一路经直流电机输出12V电压到本安电路，其中STM32芯片通过对外电及锂电池放电时的电流电压检测，控制转换开关，智能选择供电模式。

在实现保护设备及对外输出稳定的隔爆和本安电源功能方面，监控由外部供电或锂电池供电时电路中的电压和电流，严格控制对外部输出的隔爆和本安电压，达到保护自身及外部设备的目的；在锂电池充电及保护中，时刻监测充电电路中电流及电压的变化，通过采样信号进行分析比较，产生PWM信号控制MOS管的通断，来实现对锂电池的充电电压和电流大小的控制，使其能在恒压恒流电路中完成安全快速的充电；在锂电池放电的过放保护电路中，监测锂电池两端的电压，当电压低于20V时，输出控制信号给继电器，切断锂电池供电电路，达到很好的保护锂电池过放的目的。

如图2所示，在接上外电时，输入电压经过变压器将电压降低后，由AC/DC电路输出30V左右直流电；在向本安及隔爆部分输入电压及电流前，通过采样电路两端电压及电路中的电流，由STM32控制系统进行分析，当外电高于30V时，STM32会控制转换开关，自动切换到锂电池供电，断开外电；其次，由于锂电池放电时可能存在不稳定性，放电的电流可能会过大，这对外部设备及锂电池本身有损害，所以此时，STM32控制系统会控制转换开关，自动切断锂电池放电电路，从而很好的保护了外部设备和锂电池。在隔爆电路输出端我们还加了一个DC/DC稳压模块，确保24V隔爆电源输出的稳定性。

如图3所示，其中井下127V、220V或660V不同电压等级的交流输入分别经1.5A、5A的保险丝进入隔离变压器隔离降压后，输出30V电压到AC/DC电路，AC/DC电路经DC/DC隔离电路输出稳定的直流电压，经两级过流过压保护环节得到稳定的12V电源输出到本安电路。