一种矿用本安型直流稳压电源的适配电路制造技术

本发明专利技术提供了一种矿用本安型直流稳压电源的适配电路，用以避免本安电源在负载上电瞬间大电流冲击及避免负载运行中高频干扰和大电流尖脉冲冲击误触发过流保护动作。适配电路电连接于本安型直流稳压电源和负载之间，包括：限流电阻网络、输出电压比较电路、功率开关网络、滤波储能单元、基准电压单元，其中：限流电阻网络通过功率开关网络电连接至输出电压比较电路，输出电压比较电路通过控制功率开关网络的通断，调整限流电阻网络接入电路的电阻阻值，用以在电路中起到对主回路进行限流缓冲的作用；基准电压单元用以为输出电压比较电路的比较单元提供基准电压；滤波储能单元跨接于主回路的输出端，用于对输出端电压高次谐波进行滤波，以及用来储能。以及用来储能。以及用来储能。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用本安型直流稳压电源的适配电路


[0001]本专利技术涉及矿用设备制造
，尤其涉及一种矿用本安型直流稳压电源的适配电路。

技术介绍

[0002]目前煤矿井下环境复杂，矿用设备的安全性、稳定性又直接关系到矿工的生命安危。本安型直流稳压电源(又称本安电源)的电路所产生的火花、电弧和热能都不会引燃周围环境爆炸性混合物，因此本安型直流稳压电源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；同时本安型直流稳压电源的传输线可以用胶质线和裸线，可以节省大量电缆。因此，本安型直流稳压电源具有安全可靠、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。本安型直流稳压电源使用于通讯、监控、信号、控制及各种仪器仪表等小功率用电设备时，尽管其正常运行的最大功率小于本安型直流稳压电源的额定功率，但常常遇到开机时因冲击电流造成负载设备无法启动问题；同时，也经常出现负载设备运行过程中瞬间电流冲击造成本安电源过流保护动作，引起负载设备瞬间失压造成设备工作异常或故障。
[0003]为此，亟需提供一种安全可靠的适配电路以改善本安型直流稳压电源的上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种矿用本安型直流稳压电源的适配电路，用以避免本安电源负载上电时的大电流冲击传导到本安电源输出端，引起本安电源过流保护错误动作，造成供电异常问题；同时，也能消除负载运行中的瞬间大电流和高频电压干扰造成的电压跌落问题，提高供电的稳定性。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种矿用本安型直流稳压电源的适配电路，电连接于本安型直流稳压电源和负载之间，包括：限流电阻网络、输出电压比较电路、功率开关网络、滤波储能单元、基准电压单元，其中：限流电阻网络通过功率开关网络电连接至输出电压比较电路，输出电压比较电路通过控制功率开关网络的通断，调整限流电阻网络接入电路的电阻阻值，用以在电路中起到对主回路进行限流缓冲的作用；基准电压单元为输出电压比较电路的比较单元提供基准电压；滤波储能单元跨接于主回路的输出端，用于对输出端电压高次谐波进行滤波，以及用来储能。
[0006]本专利技术提供的矿用本安型直流稳压电源的适配电路的有益效果在于：消除本安电源负载上电时大电流冲击传导到本安电源输出端，引起本安电源过流保护错误动作，造成供电异常问题；也能消除负载运行中的瞬间大电流和高频电压干扰造成的电压跌落问题，提高供电的稳定性。
[0007]一种可能的实施例中，还包括能量反向隔离单元，能量反向隔离单元串接于本安电源输出端和限流电阻网络之间；所述能量反向隔离单元连接在本安型直流稳压电源的输
出端，用以起到反向隔离作用，能量反向隔离单元阻断了滤波储能单元的能量流向本安型直流稳压电源输出端，没有增加短路能量，因此没有破坏其本安特性。
[0008]另一种可能的实施例中，所述限流电阻网络包括n个串联的功率电阻，所述功率开关网络包括n个功率开关，每个功率开关短接在一功率电阻的两端。
[0009]其它可能的实施例中，所述输出电压比较电路包括n个电压比较器和n+1个电压取样电阻，主回路输出电压经限流电阻网络分压后取得n个取样电压，所述取样电压分别连接到比较器n个的正相输入端；电压比较器的反相输入端接所述基准电压，所述电压比较器的输出端连接功率开关的控制端，当主回路输出电压逐渐升高时，所述取样电压依次超过基准电压，所述电压比较器输出端电压依次输出高电平，控制功率开关网络中的功率开关依次接通。
[0010]又一种可能的实施例中，基准电压单元包括分压电阻，分压电阻串联后跨接于主回路的输入端，经分压电阻分压后取得基准电压。
[0011]其它可能的实施例中，所述输出电压比较电路和基准电压单元包括双通道电压检测集成电路和至少一个电阻，本安型直流稳压电源的输入电压VDD分压和滤波后为双通道电压检测集成电路供电，所述双通道电压检测集成电路内集成两个比较器和一个基准电压。
[0012]又一种可能的实施例中，所述功率开关网络包括第一开关组件和第二开关组件，所述第一开关组件由主MOS管G1、电阻R1、R3、R5、R7和MOS管G3及二极管Z1组成，通过控制信号VO1的控制来短路限流电阻RW1；所述第一开关组件由主MOS管G2、电阻R2、R4、R6、R8和MOS管G4及二极管Z2组成，通过控制信号VO2的控制来短路限流电阻RW2和第一开关组件。
[0013]再一种可能的实施例中，所述滤波储能单元包括由至少两个无极性电容并联形成的储能电容，以及包括高频滤波电容。
[0014]又一种可能的实施例中，所述主MOS管G1、主MOS管G2、MOS管G3和MOS管G4均为低电压大电流MOS管。
[0015]一种可能的实施例中，所述能量反向隔离单元包括串接的二极管D1和二极管D2。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种包括本安型直流稳压电源和适配电路的电路结构示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供的适配电路的内部组成示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例一提供的适配电路具体实例示意图；
[0019]图4为本专利技术实施例二提供的适配电路具体实例示意图；
[0020]图5为本专利技术实施例提供的双通道电压检测集成电路的原理图和封装结构图；
[0021]图6为本专利技术实施例三提供的适配电路具体实例示意图。
[0022]图标记说明：
[0023]限流电阻网络100；输出电压比较电路200；功率开关网络300；滤波储能单元400；基准电压单元500；能量反向隔离单元600。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0025]本专利技术旨在解决矿用本安型直流稳压电源与矿用仪器仪表、通讯、监控、信号、控制小功率用电设备的电路适配问题，即解决矿用小功率直流用电设备开机时因冲击电流造成负载设备无法启动及正常运行时瞬时大电流冲击造成的工作异常和故障的问题；同时提高整个直流供、用电系统的抗干扰能力。
[0026]本专利技术提供一种矿用本安型直流稳压电源的适配电路，如图1所示，该适配电路电连接于本安型直流稳压电源和负载之间。其中，适配电路用以完成本安型直流稳压电源和负载的电路适配，避免大电流传导到电源输出端，引起电源过流保护动作，造成电压骤降。
[0027]如图2所示，该适配电路包括限流电阻网络100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用本安型直流稳压电源的适配电路，所述适配电路连接于本安型直流稳压电源和负载之间，其特征在于，包括：限流电阻网络、输出电压比较电路、功率开关网络、滤波储能单元、基准电压单元，其中：限流电阻网络通过功率开关网络电连接至输出电压比较电路，输出电压比较电路通过控制功率开关网络的通断，调整限流电阻网络接入电路的电阻阻值，用以在电路中起到对主回路进行按输出端电压分段限流缓冲的作用；基准电压单元为输出电压比较电路的比较单元提供基准电压；滤波储能单元跨接于主回路的输出端，用于对输出端电压高次谐波进行滤波，以及用来储能，就近补偿负载在运行中的瞬间大电流冲击。2.根据权利要求1所述的适配电路，其特征在于，还包括能量反向隔离单元，所述能量反向隔离单元串接在本安电源输出端和限流电阻网络输入端之间，起到对本安电源适配电路的反向隔离作用，避免因本安电源适配电路引入大电容造成本安电源输出端失去本安特性。3.根据权利要求1所述的适配电路，其特征在于，所述限流电阻网络包括n个串联的功率电阻，所述功率开关网络包括n个功率开关，每个功率开关短接在一功率电阻的两端。4.根据权利要求1至3任一项所述的适配电路，其特征在于，所述输出电压比较电路包括n个电压比较器和n+1个电压取样电阻，主回路输出电压经限流电阻网络分压后取得n个取样电压，所述取样电压分别连接到比较器n个的正相输入端；电压比较器的反相输入端接所述基准电压，所述电压比较器的输出端连接功率开关的控制端，当主回路输出电压逐渐升高时，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓荣刚，刘中杰，付志勇，
申请(专利权)人：上海山源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：