专利名称：无反向直流供电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种解决石油、天然气等行业在地震勘探资料采集过程 中，地面电子设备直流供电系统极性问题的无反向直流供电器。
背景技术：
以往的电源站供电器，采用普通电源线直接把12V电瓶连接到电源 站电源插座。由于作业工人不熟练或误动作经常引起电源接反，电源站 无法正常工作，甚至烧坏电源站。 一般在大型三维地震生产时，作业面 积经常到几十平方公里，均匀分布有一百多个电源站、交叉站。电源站 的故障也将严重影响施工效率。如果对电源站的电源入口进行桥式整流， 可以保证输入电压极性正确。但是会产生1.5V的电压降，由于电源站本 身具有保护功能，要求输入电压在10. 7V到12. 5V (电瓶满电时的最高电 压)范围内，超出范围，电源站就会提示甚至断电保护电源站防止损坏。 因此采用桥式整流在电瓶几乎满电时就将采取保护，这种桥式整流方法 不能使用。实际生产中需要一种能够按照正确极性自动接入、低电保护 而没有电压降的供电设备。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种无反向直流供电器，为石油地震勘探 施工提供-一种广泛的简单易用的专用电源站供电器，利用了继电器触点 和控制脚的相互关系设计了自导向技术。在电源正负极接反吋，供电器 内继电器可自动调向；在低电压同时反向接入情况下提供断电保护整 个电路输入到输出端没有电压降。保证设备的正常运行，提高作业效率.
本实用新型采用的技术方案是有接电瓶的输入端正、负极和连接
用电设备的带正、负极的输出端，由双触点继电器(K1、 K2)和4只二极 管组成，其特征在于自动导向电路在直流电输入端负极连接到继电器
(Kl )的K1-1常闭点K112和K1-2的常开点以及继电器(Kl)线圈一 脚；正极连接继电器(Kl)的K1-1的常开点和Kl-2的常闭点以及二极 管(Dl)的负极，二极管(D2)跨节在继电器(Kl)两端负极，继电器
(Kl)的两个公共端K1-1、 Kl-2则分别作为自动导向电路输出端的负极 和正极。继电器K1线圈在D1 二极管的作用下反向偏置，继电器常开点 断开，常闭点闭和。电瓶负极、正极通过Kl-l、 K1-2的常闭点K112、 K122 连接到K1-1、 Kl-2的公共端；反之，输入端"红"接电瓶的负极、"黑" 接正极，继电器Kl的线圈在Dl 二极管的正向偏置作用下使继电器常开 点闭和、常闭点断开。电瓶正极、负极通过常开点K121、 Klll连接到继 电器K1-2、 Kl-l的公共端，其结果就是无论电瓶的极性正接(红接"+ "、 黑接"-")或反接(黑接"+ "、红接"-")，电瓶正极都连接到了 K1-2 的公共端、电瓶负极连接到了 Kl-l的公共端，从而实现了极性的自动转 换。
电瓶在实际使用中经常出现低电情况， 一般进口设备都存在对电瓶 电压的监视作用，电瓶出现低电(电压低于10.7V)时可以进行更换，但 电瓶在非活动排列，如在生产中不需要的、使用过的以及不能够监视到 的野外电子设备，条件下则不能被监视到。这时如果电压低于7V，电源 接入供电系统对电路来说是毫无意义的，而且出现输入的正负极反接时， 由于电压低于继电器动作的电压极限，造成继电器K1不吸和，从而使电 瓶正极、负极接入继电器K1的K1-1、 K卜2的公共端，将造成电源反向 接入用电设备，同样可以造成烧断保险或烧毁用电设备情况。为克服上 述接错事故发生，保护电路是在自动导向电路的输出端串联一个单触点 继电器(K2)，继电器(Kl)的K1-l作为无反向直流供电器的负极连接到 保护电路输出插头，继电器(Kl)的K1-2作为无反向直流供电器的正极 连接到继电器(K2)的常开点和二极管CD3)正极，二极管(D3)负极连接继电器(K2)继电器线圈，继电器(K2)公共端与线圈另一端连接 输出端正极。继电器(K2)的控制线圈跨接二极管(D4)负极与二极管(D3) 负极相连。当电源低电时，电压低于继电器动作极限K2-l不闭和，输出 端没有电压输出；反接时，由于二极管D4的反向偏置作用，继电器也不 闭和，输出端被阻断，从而对用电设备起到保护作用。该设计输入端到 输出端之间的控制是由触电来实现的，因此在触点闭和情况下，是没有 电压降的。
工作原理参阅附图。在电源正负极接反时，通过供电器的检测， 可通过继电器触点变换实现自动调向。正常供电状态下继电器触电不吸 合，电源通过继电器Kl常闭点K112、 K122为电源站供电。在电源正负 极接反时，供电器内继电器可自动调向，通过继电器Klll、 K121导向后 为电源站提供正确的供电电压极性。另外在电源电压低而且电源极正负 接反时，由于电压过低不能使供电继电器吸合，供电继电器输出为相反 的极性，同样能够造成设备因极性问题造成设备损坏。本设计考虑到了 这个问题，又设计了单触点继电器K2，在低电条件下由于继电器K1不动 作致使电源极性反接，保护单触点继电器K2线圈在串联二极管D4反向 偏置作用下，常开点K2-1断开。确保反向电压不能加在电源站上。该设 计自动导向和保护作用都是通过触点变换而产生的，因此整个电路输入 到输出端没有电压降。
本实用新型的有益效果本实用新型在电源正负极接反时，供电器 内继电器可自动调向；在低电压同时反向接入情况下提供断电保护整 个电路输入到输出端没有电压降。保证设备的正常运行，提高作业效率。 并具有结构简单、设计合理、使用方便、保护功能完备等特点。能适用 于采用12V电瓶分散式供电的电器设备，特别适用于多种地震勘探仪器 如法国塞舍尔公司生产的408UL遥测地震仪器的电源站LAUL、交叉站 LAUX，同吋也可用于SN388电源站PSU6B、交叉站CSU， I/O公司生产的 电源站MCX、电源站MLX，以及今后采用同样供电方式各类电源站和交乂
站等设备的供电。
附图是本实用新型无反向直流供电器线路连接结构图。
具体实施方式
实施例参阅附图。以一个输入12V的直流电的无反向直流供电器
为例，进行说明。在野外生产过程中我们首先把该设计应用在法国SERCEL 公司生产的408XL仪器电源站上，这种仪器电源站功耗一般不超过8W， 电流小于1A。在继电器的使用上我们选择DS2E-S-DC12V型继电器，触电 电流为2A。 二极管只用于偏置和保护，电流没有技术要求，所以选择了 IN4001作为设备的标准器件。
有接电瓶的输入端正、负极和连接用电设备的带正、负极的输出端， 由双触点继电器(K1、 K2)和4只二极管组成。自动导向电路在直流电输 入端负极连接到继电器(Kl )的K1-1常闭点K112和K1-2的常开点以 及继电器(Kl)线圈一脚；正极连接继电器(Kl )的K1-1的常开点和 Kl-2的常闭点以及二极管(Dl)的负极。二极管(D2)跨节在继电器(Kl) 两端负极。继电器(Kl)的两个公共端K1-1、 K1-2则分别作为自动导向 电路输出端的负极和正极。
保护电路是在自动导向电路的输出端串联一个单触点继电器(K2)。 继电器(K2)可以采用双触点继电器，只连接一个触点。继电器(Kl) 的Kl-l作为无反向直流供电器的负极连接到保护电路输出插头；继电器 (Kl)的Kl-2作为无反向直流供电器的正极连接到继电器(K2)的常开 点和二极管(D3)正极。二极管(D3)负极连接继电器(K2)继电器线 圈。继电器(K2)公共端与线圈另一端连接输出端正极。继电器(K2)的 控制线瞎l跨接二极管(M)负极与二极管(D3)负极相连。
在实验中我们首先将输出插头连接到电源站上，然后红色卡子接到
电瓶正极，黑色卡子接在电瓶负极，电源站正常工作；之后又把红色卡 子接电瓶负极、黑色卡子接电瓶正极，电源站工作正常，电源站电源入 口电压与电瓶电压完全相等。
本无反向直流供电器己经在生产中的试用过，证明了本供电器确实 能够达到设计要求的性能，而且结构简单，使用方便。在生产上不仅保 护了设备，减少了施工单位的损失；在很大程度上提高了施工效率。
权利要求1、一种无反向直流供电器，有接电瓶的输入端正、负极和连接用电设备的带正、负极的输出端，由双触点继电器(K1、K2)和4只二极管组成，其特征在于自动导向电路在直流电输入端负极连接到继电器(K1)的K1-1常闭点K112和K1-2的常开点以及继电器(K1)线圈一脚；正极连接继电器(K1)的K1-1的常开点和K1-2的常闭点以及二极管(D1)的负极，二极管(D2)跨节在继电器(K1)两端负极，继电器(K1)的两个公共端K1-1、K1-2则分别作为自动导向电路输出端的负极和正极。
2、根据权利要求l所述的无反向直流供电器，其特征是保护电 路是在自动导向电路的输出端串联一个单触点继电器(K2)，继电器(K1) 的Kl-l作为无反向直流供电器的负极连接到保护电路输出插头，继电器 (Kl)的K1-2作为无反向直流供电器的正极连接到继电器(K2)的常开 点和二极管(D3)正极，二极管(D3)负极连接继电器(K2)继电器线 圈，继电器(K2)公共端与线圈另一端连接输出端正极，继电器(K2)的 控制线圈跨接二极管(D4)负极与二极管(D3)负极相连。
3、 根据权利要求2所述的无反向直流供电器，其特征是所述的继 电器(K2)可以采用双触点继电器，只连接一个触点。
4、 根据权利要求1或2所述的无反向直流供电器，其特征是所述 的双触点继电器(K1)型号为DS2E-S-DC12V， 二极管(D1)、 二极管(D2)、 二极管(D3)和二极管(D4)的型号为IN4001。
专利摘要一种地震勘探专用的无反向直流供电器，结构由两只具有双触点的继电器K1、K2，4只二极管以及相关电路组成。K1继电器的两组触点分别被命名为K1-1和K1-2，它们的K112、K122分别是K1-1、K1-2两个继电器的常闭点；而K111、K121则是它们的常开点。K2继电器只使用一组触点的常开点K2-1。D1、D3为偏置二极管；D2、D4是两个继电器的线圈保护二极管。效果是本实用新型在电源正负极接反时，供电器内继电器可自动调向；在低电压同时反向接入情况下提供断电保护；整个电路输入到输出端没有电压降。保证设备的正常运行，提高作业效率。本实用新型具有结构简单、设计合理、使用方便、工作可靠、安全省力等特点，可用于石油地震野外采集中使用。
文档编号H02M3/20GK201004604SQ20062015877
公开日2008年1月9日 申请日期2006年12月7日 优先权日2006年12月7日
发明者张庆斌, 张玉辉, 戚玉文, 杨志民, 汪建明, 葛帮明, 高德辉 申请人:吉林石油集团有限责任公司