[实用新型]矿用本安电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及安全生产技术领域，尤其涉及一种矿用本安电源。

背景技术

随着现代社会对能源需求越来越大，作为主要能源提供的煤炭行业近年来有了长足的发展，社会发展对煤炭行业一次次的提出了更高的要求，要求矿山提供越来越多的煤炭能源，要求矿山行业对采掘的工人提供更高的安全保障。这些因素都在推动矿山机械化、自动化飞速的发展，矿山作业中出现越来越多的自动化设备，这些设备的工作稳定性、安全性、可靠性都和相关的矿用电源有着直接的联系。

社会的发展，信息技术的发展，以及行业的特殊性，使得矿山行业处在舆论监督的风口浪尖上，人们的目光不仅仅关注矿山的生产效率，整个社会同时在关注矿山的生产安全。矿井生产流程的机械自动化越来越高，对其供电电源的稳定性和安全性要求也就越来越高。加之煤炭行业工作环境的特殊性，使得高安全性、高可靠性、高性能的电源技术难度越来越高。

目前国内外应用方案中采用的电源大部分具有输出安全保护。但是，如图1所示，通常矿用本安电源只有一级的过压/过流保护，安全性低。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本实用新型提供了一种矿用本安电源。

(二)技术方案

根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有两级输出保护的矿用本安电源。该矿用本安电源包括：将输入电压进行电压转换的DC-DC恒压模块；与DC-DC恒压模块相连接，将DC-DC恒压模块输出的电流信号转换为第一电压信号，并将该第一电压信号输出至第一比较模块和第二比较模块，并依据第一比较模块和第二比较模块反馈信号连通或切断本安输出的过流保护模块；与过流保护模块相连接，将输入的第一电压信号与预设的第一比较电压进行比较，如果大于该第一比较电压，则向过流保护模块输出高电平；否则向过流保护模块输出低电平的第一比较模块；以及与过流保护模块相连接，将输入的第一电压信号与预设的第二电压比较进行比较，如果大于该第二比较电压，则向过流保护模块输出低电平；否则向过流保护模块输出高电平的第二比较模块。

优选地，本实用新型矿用本安电源中，过流保护模块包括：第十六电阻R16、电源线保护电路和地线保护电路，其中：第十六电阻R16，其一端连接至内部地，其另一端连接至第一比较模块的第一输入端(1_a1)和第二比较模块的第一输入端(2_a1)；该电源线保护电路包括：第一NPN型三极管Q1，其集电极通过第九电阻R9连接至DC-DC模块输出端，其发射极连接至内部地，其基极通过第十一电阻R11连接至第二比较模块的输出端(2_b1)；第三PMOS管Q3，其栅极连接至第一NPN型三极管Q1的集电极，其源极连接到DC-DC模块输出端，其漏极连接至该矿用本安电源本安输出的电源线端；该地线保护电路包括：第二PNP型三极管Q2，其集电极通过第十电阻R10连接至DC-DC恒压模块的输出端(VDD)，其发射极连接到内部地，其基极通过第十二电阻R12连接至第一比较器的输出端(1_b1)；第四NMOS管Q4，其源极连接内部地，其栅极连接至第二PNP型三极管Q2的集电极，其漏极连接该矿用本安电源本安输出的地线端。

优选地，本实用新型矿用本安电源中，DC-DC模块输出端的电压为12V，第九电阻R9的阻值为5.1k ohm，第十一电阻的阻值为1k ohm。

优选地，本实用新型矿用本安电源中，第一比较模块包括：第十三电阻R13，其一端连接DC-DC模块输出端；第十四电阻R14，其一端连接第十三电阻R13的另一端，另一端连接内部地；第一比较器，其一输入端连接至第十三电阻R13和第十四电阻R14之间，另一个输入端连接至第一比较模块的第一输入端(1_a1)，其输出端连接至第一比较模块的输出端(1_b1)；第十电容C10，其一端接地，另一端连接至第一比较器的输出端。

优选地，本实用新型矿用本安电源中，第十电容C10的延迟时间在0.1ms到1s之间可调；第十三电阻R13的阻值12.3K ohm，第十四电阻R14的阻值为1K ohm。

优选地，本实用新型矿用本安电源中，第二比较模块包括：第十七电阻R17，其一端连接DC-DC模块输出端；第十八电阻R18，其一端与第十七电阻R17的另一端连接；另一端连接内部地；第二比较器，其一输入端连接至第十八电阻R18与第十七电阻R17之间，另一输入端连接至第二比较模块的第一输入端(2_a1)，其输出端连接至第二比较器的输出端(2_b1)；第十一电容C11，其一端接地，另一端连接至第二比较器的输出端。