CN203788163U - 一种小体积输出本质安全型电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小体积输出本质安全型电源，包括外壳和电路板；外壳包括安装电路板的安装底板和将电路板及其元器件罩住的塑料上罩；电路板包括依次连接的交流输入端、滤波电路、整流电路、脉宽调制电路、高频变压器、整流降压电路、过流保护电路、过压保护电路、取样电路和直流输出端；过流保护电路设有MOS管；取样电路设有包括电源输出端、电流反馈端和电压反馈端的三个输出端，分别与直流输出端、过流保护电路和脉宽调制电路连接；取样电路和脉宽调制电路之间还设有隔离电路；安装底板的材质为铝或铝合金。该实用新型提供了一种小体积输出本质安全型电源，体积小、重量轻、输出效率高，方便矿用设备的安装和使用。

Description

一种小体积输出本质安全型电源

技术领域

本实用新型涉及防爆电气设备及零部件领域，具体涉及一种小体积输出本质安全型电源。

背景技术

在煤矿等工作场所，由于有***危险性气体和蒸气，所以需要使用防爆电气设备。而本质安全型电气设备通过限制电气设备电路的各种参数，或采取保护措施来限制电路的火花放电能量和热能，使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的***性混合物，从而实现了电气防爆，因而不需要专门的防爆外壳，这样就可以缩小设备的体积和重量，简化设备的结构，使设备具有安全可靠、结构简单、体积小、重量轻、造价低、制造维修方便等特点，是一种比较理想的防爆电气设备。

在煤矿等工作场所的电气设备一般都是使用直流电源的，一是出于安全的考虑，二是便于使用干电池等自带的电源。当需要使用外接电源时，就需要用到将交流转成直流的电源，出于安全，电源一般是输出本质安全型电源，输出本质安全型电源和本质安全型电气设备一样，也是基于同样的原理，是一种防爆电源。

目前使用的输出本质安全型电源，存在输出容量小，效率不高，体积大、重量重等缺点，对于体积和重量十分敏感的矿用设备来说，存在着使用和安装都有很大的不便的缺点。

因此，设计一种体积小、重量轻、效率高的输出本质安全型电源，方便矿用设备的安装和使用，是本领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：设计一种体积小、重量轻、效率高的输出本质安全型电源，方便矿用设备的安装和使用。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种小体积输出本质安全型电源，包括外壳和电路板；所述外壳包括安装所述电路板的安装底板和将所述电路板及其元器件罩住的塑料上罩；所述电路板包括依次连接的交流输入端、滤波电路、整流电路、脉宽调制电路、高频变压器、整流降压电路、过流保护电路、过压保护电路、取样电路和直流输出端；所述过流保护电路设有MOS管；所述取样电路设有包括电源输出端、电流反馈端和电压反馈端的三个输出端，分别与所述直流输出端、所述过流保护电路和所述脉宽调制电路连接；所述取样电路和所述脉宽调制电路之间还设有隔离电路；所述安装底板的材质为铝或铝合金。

优选的，所述过流保护电路为双重过流保护电路，所述过压保护电路为双重过压保护电路。

优选的，所述电路板上的电阻、电容及二极管都采用0603封装。

优选的，所述安装底板的材质为纯铝。

优选的，所述塑料上罩的材质为阻燃ABS。

通过上述技术方案，我们提供了一种小体积输出本质安全型电源，通过四个方面的改进，大大减小了电源的体积：1.安装底板采用铝或铝合金，便于大功率的元器件散热，而不用专用的散热片，节省了散热片的空间；2.使用了MOS管限流，发热量较小，可以使用较小的封装，节省了体积；3.整个电路采用了两种反馈，根据直流输出自动调节交流端的输入和过流保护端的输入，使电源的输出效率比较高，所以可以采用功率较低的高频变压器等大功率元器件，减少了体积；4.电路板上的电阻、电容及二极管都采用0603封装。其有益效果是：体积小、重量轻、输出效率高，方便矿用设备的安装和使用。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本实用新型实施例所公开的一种小体积输出本质安全型电源的示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为本实用新型实施例所公开的一种小体积输出本质安全型电源的电路板的电路结构的示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

11.塑料上罩  12.安装底板  21.交流输入端  22.滤波电路23.整流电路  24.脉宽调制电路  25.高频变压器  26.整流降压电路  27.过流保护电路  28.过压保护电路  29.取样电路  210.直流输出端  211.隔离电路。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

本实用新型的原理是：通过四个方面的改进，大大减小了电源的体积：1.安装底板采用铝或铝合金，便于大功率的元器件散热，而不用专用的散热片，节省了散热片的空间；2.使用了MOS管限流，发热量较小，可以使用较小的封装，节省了体积；3.整个电路采用了两种反馈，根据直流输出自动调节交流端的输入和过流保护端的输入，使电源的输出效率比较高，所以可以采用功率较低的高频变压器等大功率元器件，减少了体积；4.电路板上的电阻、电容及二极管都采用0603封装。

实施例：

如图1、图2和图3所示，一种小体积输出本质安全型电源，包括外壳和电路板；外壳包括安装电路板的安装底板12和将电路板及其元器件罩住的塑料上罩11；电路板包括依次连接的交流输入端21、滤波电路22、整流电路23、脉宽调制电路24、高频变压器25、整流降压电路26、过流保护电路27、过压保护电路28、取样电路29和直流输出端210；过流保护电路设有MOS管；取样电路29设有包括电源输出端、电流反馈端和电压反馈端的三个输出端，分别与直流输出端210、过流保护电路27和脉宽调制电路24连接；取样电路29和脉宽调制电路24之间还设有隔离电路211；安装底板12的材质为铝或铝合金。

由于安装底板12是铝或铝合金的，所以，可以直接把大功率的元器件（需要散热处理的）直接贴在安装底板上面，这样就可以不用安装散热片，节省了大量的空间（散热片的体积一般都比较大）。

MOS管可以做限流用，而且相比普通的限流元件如电阻、普通晶体三极管、二极管等，具有工作稳定、很高的输入阻抗，完成同样的功能，其体积要小很多，这样就节省了空间。

取样电路29设有2个反馈输出端，可以把最后的输出反馈（负反馈）到过流保护电路27的输入端和脉宽调制电路24的输入端，调节交流端的输入电压和过流保护端的输入电流，这样可以减少在过流保护电路27和高频变压器25中的能量损耗，也就提高了电源的输出效率，在本实施例中，电源的输出效率可以达到90%，这在输出本质安全型电源中是很高的。正因为如此，所以可以采用功率较低的高频变压器等大功率元器件，减少了整个电源的体积。

隔离电路211的作用是能将直流输出端的电压值反馈到脉宽调制电路24，但是又不能让交流输入端的交流电直接传输到直流输出端210，保证了用电的安全。

上述滤波电路22、整流电路23、脉宽调制电路24、高频变压器25、整流降压电路26、过流保护电路27、过压保护电路28、取样电路29和隔离电路211的具体构成，都有一些常规的方法，本技术领域的技术人员都能够理解，在此不作详述了。

本实施例中，交流输入端的电压是127V～220V，直流输出端是24V，这也是一般矿用设备使用的电源的常规要求。

本实施例中，过流保护电路27为双重过流保护电路，过压保护电路28为双重过压保护电路，这样输出的电压和电流更稳定。

本实施例中，电路板上的电阻、电容及二极管都采用0603封装，这样封装的体积较小，节省了空间，使电源的体积更小。

本实施例中，安装底板12的材质为纯铝，这样散热的性能更好。

本实施例中，塑料上罩11的材质为阻燃ABS。ABS是一种综合性能十分良好的材料，既有优良的力学性能，冲击强度极好，耐磨性能优良，又能在很多环境下使用，耐油性、耐热性、低温性良好，而且绝缘性能较好，在矿用设备中使用，非常合适，且有一定的防爆能力（虽然本质安全型电气设备是不需要防爆的，但是在矿下工作，有一定的防爆能力还是不错的）。

在上述实施例中，我们提供了一种小体积输出本质安全型电源，通过四个方面的改进，大大减小了电源的体积：1.安装底板采用铝或铝合金，便于大功率的元器件散热，而不用专用的散热片，节省了散热片的空间；2.使用了MOS管限流，发热量较小，可以使用较小的封装，节省了体积；3.整个电路采用了两种反馈，根据直流输出自动调节交流端的输入和过流保护端的输入，使电源的输出效率比较高，所以可以采用功率较低的高频变压器等大功率元器件，减少了体积；4.电路板上的电阻、电容及二极管都采用0603封装。其有益效果是：体积小、重量轻、输出效率高，方便矿用设备的安装和使用。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种小体积输出本质安全型电源，其特征在于，包括外壳和电路板；所述外壳包括安装所述电路板的安装底板和将所述电路板及其元器件罩住的塑料上罩；所述电路板包括依次连接的交流输入端、滤波电路、整流电路、脉宽调制电路、高频变压器、整流降压电路、过流保护电路、过压保护电路、取样电路和直流输出端；所述过流保护电路设有MOS管；所述取样电路设有包括电源输出端、电流反馈端和电压反馈端的三个输出端，分别与所述直流输出端、所述过流保护电路和所述脉宽调制电路连接；所述取样电路和所述脉宽调制电路之间还设有隔离电路；所述安装底板的材质为铝或铝合金。

2.根据权利要求1所述的一种小体积输出本质安全型电源，其特征在于，所述过流保护电路为双重过流保护电路，所述过压保护电路为双重过压保护电路。

3.根据权利要求1所述的一种小体积输出本质安全型电源，其特征在于，所述电路板上的电阻、电容及二极管都采用0603封装。

4.根据权利要求1所述的一种小体积输出本质安全型电源，其特征在于，所述安装底板的材质为纯铝。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种小体积输出本质安全型电源，其特征在于，所述塑料上罩的材质为阻燃ABS。