專利名稱：煤礦用直流開關電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤礦設備技術領域，提供了一種煤礦用直流開關電源。
背景技術：
我國煤礦井下架線電機車通常采用550V或250V電壓等級的直流電壓通過牽引電網供電，由于目前市面上尚無與550V或250V電壓相對應的燈炮，因此，不論是廠家或是在生產現場，一般是通過以下兩種方式對牽引電網的電壓進行變換，從而形成兩種類型的照明信號裝置。一種是通過大功率電阻降壓后接127V或220V普通白熾燈；一種是采用逆變電源(直流變換器)將550V (250V)直流電壓轉換成24V (12V)穩定的直流低壓，配用而現有逆變電源的關鍵器件一開關變壓器通常采用兩只，每只變壓器流過的電流是單方向的。它們工作在第一象限內，即只利用了磁芯容量的一半。因而磁芯利用率低，并且由于磁材質量不好，頻率難以做高，磁芯損耗往往很大。上述因素決定了在逆變電源中變壓器的數量多、體積大、重量重。由于體積及重量因素的存在，防震性能往往很差，這也是故障率高的原因之一。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種體積小、重量輕、穩壓范圍寬、功耗小的煤礦用直流開關電源。本實用新型為了實現上述目的采用以下技術方案一種煤礦用直流開關電源，其特征在于包括順序連接的一次濾波電路、推挽式逆變電路、高頻變壓器、整流電路、二次濾波電路，還包括與一次濾波電路、逆變電路、二次濾波電路連接的控制單元，所述一次濾波電路取得直流電能后濾去高頻電壓后送給推挽式逆變電路，推挽式逆變電路將電能輸送給高頻變壓器，高頻變壓器輸出的電能經過整流電路整流后經過二次濾波電路輸出直流電能。上述方案中，所述控制單元包括過壓過流保護單元和PWM芯片。上述方案中，所述過壓過流保護單元采用UC2842芯片，所述PWM芯片采用TL494芯片，所述UC2842芯片一次濾波電路的電壓，根據采樣電壓調節PWM芯片的內部的比較器的占空比大小。上述方案中，所述PWM芯片連接二次濾波電路輸出端，對輸出電壓進行采樣。上述方案中，所述的高頻變壓器次極為中心抽頭三端輸出。與傳統的線性相比，本實用新型具有很多的優點，尤其是在煤礦井下這樣惡劣的環境下運行設備，基于恒流源式的數字開關電源使其工作更穩定、電源的使用壽命得到了延長，降低了輸出功率，提高了工作效率。除此之外，其優點如下一、體積小、重量輕。開關穩壓電源可將電網輸入的交流電壓直接整流，再通過高頻變壓器獲得各種不同交流電壓，這樣就可免去笨重的工頻變壓器，從而節省了大量的漆包線和硅鋼片，使電源體積縮小、重量也減輕。二、功耗小。由于開關管功率損耗小，因而不需要采用大散熱器來降低數字開關電源周圍的溫度。功耗小使得電子設備內溫升也很低，周圍元件不會因長期工作在高溫環境下而損壞，這有利于提高整個電子設備的可靠性和穩定性。三、穩壓范圍寬。當開關穩壓電源輸入的交流電壓在15(T250V范圍內變化時，都能達到很好的穩壓效果，輸出電壓的變化也在2%以下。而且在輸入電壓發生變化時，始終能保持穩壓電路的高效率，因此，開關穩壓電源能適用于電網電壓波動比較大的地區。
圖1為本實用新型系統方框圖。圖2為本實用新型高頻變壓器結構圖。圖中M3為半導體開關器件
具體實施方式
下面對本實用新型做進一步的說明一種煤礦用直流開關電源，包括順序連接的一次濾波電路、推挽式逆變電路、高頻變壓器、整流電路、二次濾波電路，還包括與一次濾波電路、逆變電路、二次濾波電路連接的控制單元，所述一次濾波電路取得直流電能后濾去高頻電壓后送給推挽式逆變電路，推挽式逆變電路將電能輸送給高頻變壓器，高頻變壓器輸出的電能經過整流電路整流后經過二次濾波電路輸出直流電能。控制單元包括過壓過流保護單元和PWM芯片。壓過流保護單元采用UC2842芯片，其第2腳接地，反饋控制電路由TL431光耦，偏置電阻組成，米樣的電壓是輸出電壓5V。假如輸出電壓高,貝U取樣電壓與基準電壓2. 5V差值就增大，使得TL431的陰極K電位降低，則流過光耦中的二極管電流IF增大，光亮度增強，補償到UC2842的第I腳電流增大，促使調節其內部PWM比較器的占空比，使其減小，從而使得輸出電壓降低，得到穩壓目的。TL494芯片，是一種數字開關電源脈寬調制(PWM)控制芯片，其為推挽電路提供PWM脈沖驅動信號。TL494芯片連接二次濾波電路輸出端，對輸出電壓進行采樣，構成閉環單回路控制，對輸出電壓進行控制。高頻變壓器由初級繞組n3、n4、n5、n6以及次級繞組n7、n8構成,其中為了保持磁通的平橫，要求初級n3=n4=n5=n6,且n3和n5極性相同，n4和n6極性相同，n3和n5與n2和n6極性相反。
權利要求1.一種煤礦用直流開關電源，其特征在于包括順序連接的一次濾波電路、推挽式逆變電路、高頻變壓器、整流電路、二次濾波電路，還包括與一次濾波電路、逆變電路、二次濾波電路連接的控制單元，所述一次濾波電路取得直流電能后濾去高頻電壓后送給推挽式逆變電路，推挽式逆變電路將電能輸送給高頻變壓器，高頻變壓器輸出的電能經過整流電路整流后經過二次濾波電路輸出直流電能。
2.根據權利要求1所述的一種煤礦用直流開關電源，其特征在于所述控制單元包括過壓過流保護單元和PWM芯片。
3.根據權利要求2所述的一種煤礦用直流開關電源，其特征在于所述過壓過流保護單元采用UC2842芯片，所述PWM芯片采用TL494芯片，所述UC2842芯片一次濾波電路的電壓，根據采樣電壓調節PWM芯片的內部的比較器的占空比大小。
4.根據權利要求3所述的一種煤礦用直流開關電源，其特征在于所述PWM芯片連接二次濾波電路輸出端，對輸出電壓進行米樣。
5.根據權利要求1所述的一種煤礦用直流開關電源，其特征在于所述的高頻變壓器次極為中心抽頭三端輸出。
專利摘要本實用新型涉及煤礦設備技術領域，提供了一種煤礦用直流開關電源。該煤礦用直流開關電源包括順序連接的一次濾波電路、推挽式逆變電路、高頻變壓器、整流電路、二次濾波電路，還包括與一次濾波電路、逆變電路、二次濾波電路連接的控制單元，所述一次濾波電路取得直流電能后濾去高頻電壓后送給推挽式逆變電路，推挽式逆變電路將電能輸送給高頻變壓器，高頻變壓器輸出的電能經過整流電路整流后經過二次濾波電路輸出直流電能。尤其是在煤礦井下這樣惡劣的環境下運行設備，基于恒流源式的數字開關電源使其工作更穩定、電源的使用壽命得到了延長，降低了輸出功率，提高了工作效率。
文檔編號H02M3/337GK202840968SQ201220537149
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者潘開方, 彭玉慧, 盧建波, 陳鏡漢 申請人:重慶飛爾達機械有限責任公司