[实用新型]本安电路、隔爆兼本安不间断电源控制系统和电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种本安电路、隔爆兼本安不间断电源控制系统和电源。

背景技术

随着煤矿管理现代化的提高，本安设备越来越多的被煤矿所采用，因此设计一种有效实用的本安电路是必要的。同时隔爆兼本安不间断电源作为本安系统不可缺少的组成部分，其技术先进性和产品质量决定了本安设备的可靠性，直接影响到监测监控系统及通信系统的工作稳定性，关系到矿井安全生产、抗灾能力和矿工安危。由于井下通信系统和监测监控系统有许多的基站和监测设备，且相隔距离较远，基站和监测设备必须有备用电源，在停电时仍然能保证工作2小时以上。因此要求给基站或监测设备供电的电源一定是隔爆兼本安不间断电源，且尽量小型化，以便于安装、移动。

目前市场上的隔爆兼本安不间断电源种类繁多，大都存在体积大、重量重、不易安装等缺点。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种本安电路，电路结构简单，从过压保护、过流保护和短路保护三个方面实现该电路本质安全的特性。

为了上述目的，本实用新型提供了一种本安电路，包括过压保护电路、过流保护电路和短路保护电路之一或任意组合，所述过压保护电路为m个、过流 保护电路为n个，短路保护电路为p个，所述m、n、p分别为正整数；

过压保护电路包括：电压输入端VIN连接电阻分压器输入端，电阻分压器输出端与基准源输出端将信号分别输入第一比较器U1，第一比较器U1将电阻分压器采集的输入电压与基准源电压比较，第一比较器U1的输出端连接第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极连接触发器输入端，触发器输出端连接三极管Q1的栅极，三极管Q1的源极连接电压输入端VIN，三极管Q1的漏极连接电压输出端VOUT；

过流保护电路包括：负载正极连接电压输出端VOUT，负载负极通过采样电阻Rs接地，采样电阻Rs的正极与放大器输入端相连，放大器输出端与基准源输出端将信号分别输入第二比较器U2，第二比较器U2将放大器输出的电压与基准源电压比较，第二比较器U2的输出端连接第二二极管D2的负极，第二二极管D2的正极连接触发器输入端，触发器输出端连接三极管Q1的栅极，三极管Q1的源极连接电压输入端VIN，三极管Q1的漏极连接电压输出端VOUT；

短路保护电路包括：电压输出端VOUT连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端与基准源输出端将信号分别输入第三比较器U3，电压输出端VOUT通过第五电阻R5与电压输入端VIN连接，负载正极连接电压输出端VOUT，负载负极通过采样电阻Rs接地，第三比较器U3的输出端连接第三二极管D3的负极，第三二极管D3的正极连接触发器输入端，触发器输出端连接三极管Q1的栅极，三极管Q1的源极连接电压输入端VIN，三极管Q1的漏极连接电压输出端VOUT。

在过压、过流或是短路三种情况中的任何一种情况发生时，触发器电平都将翻转输出高电平，三极管Q1被关断，电压输出端VOUT输出为零，从而从过压保护、过流保护和短路保护三个方面实现该电路本质安全的特性。

基于所述本安电路，本实用新型还提出了一种隔爆兼本安不间断电源控制系统，包括磁控开关电路、AC/DC集成转换电路、DC/DC转换电路、电池充放电管理电路、本安电路、电池组，外部交流电源连接所述磁控开关电路的第一输入端，所述电池组与磁控开关电路双向连接，所述磁控开关电路用于切断或导通外部交流电和电池组的供电；所述磁控开关电路第一输出端连接AC/DC集成转换电路输入端，磁控开关电路与电池充放电管理电路双向连接；所述AC/DC集成转换电路输出端连接到DC/DC转换电路输入端，AC/DC转换电路输出端连接到电池充放电管理电路的输入端；所述电池充放电管理电路输出端也连接到DC/DC转换电路输入端，所述电池充放电管理电路用于电池组的充放电管理；所述DC/DC转换电路输出端连接到本安电路输入端，本安电路输出端用于向负载供电。

在交流电源正常供给时给直流电源电池组充电，在交流电源无法正常供给时，电池组能够不间断的给负载供电，保证工作的正常进行。

进一步的，所述磁控开关电路有三个磁控开关，其中第一磁控开关安装在AC/DC集成转换电路的输入端的正极，第二磁控开关安装在AC/DC集成转换电路的输入端的负极，控制交流电通断，第三磁控开关安装在电池组接口输入端和电池充放电管理电路的输出端之间，控制电池组的充放电通断。