本发明专利技术提供的高输出功率的本质安全型电源，包括直流变换电路和恒流电路，以及至少２套结构相同的过压保护电路、过流保护电路、重载慢保护电路、重载快保护电路和恢复电路，输入交流电源接入直流变换电路，向本安输出端负载接入本安电源，其输出电压为１８．５Ｖ，输出电流为１．５Ａ，输出功率不小于３０Ｗ。本发明专利技术高输出功率的本质安全型电源的优点和积极效果在于：对短路、碰触等产生的火花放电或在负载重到一定程度时，电路可以快速检测、快速保护，切断电路功率输出，快速消除火花。该装置符合ＧＢ３８３６．４的要求，恒流工作，便于应用于ＬＥＤ照明灯的驱动，并在非正常状态消除后，电路可自动解除保护，恢复正常工作，其电路结构简单，成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源装置，特别涉及一种高输出功率的本质安全型电源。
技术介绍
本质安全型电源是在煤矿、石油、化工等危险环境中各种各样的本安型设备使用 的。所谓本质安全型，是防爆型式的一种，由国标GB3836. 4规范。本质安全型电路的设计， 就是把负载或规定的电路部位短路时产生的电火花的能量限制在一定范围内。除必须符合 GB3836. 4标准要求外，还须通过国家指定的防爆检验检测机构进行的本安电路火花点燃实验。目前国内本质安全电源的最大输出功率一般在18W左右。传统设计技术着眼于电 路输出功率的限制，也即将限制电路输出电流作为电路符合本安性能的主要手段。18V本安 电源在煤矿等防爆场合使用的最为广泛，就这一电源来说，八十年代初，在原煤炭部下属多 个研究机构的共同努力下，设计出来的电路最高输出电流约700mA。经过技术人员多年的不 懈努力，目前最高水平可达到1.0A，也即18W左右。这形成了目前本安电源(18V左右时) 的最大输出功率的瓶颈，不能突破这一功率瓶颈，则无法适应设备对提高本安电源输出容 量的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述缺陷，提供一种高输出功率的本质安全型电源，输出功 率不小于30W，可以明显减小故障火花能量，电路结构简单，成本低廉。为达到上述目的，本专利技术提供的高输出功率的本质安全型电源，包括直流变换电 路、过压保护电路、过流保护电路和本安输出端负载，输入交流电源接入所述直流变换电 路，向所述本安输出端负载接入本安电源，还包括重载慢保护电路、重载快保护电路、恒流 电路和恢复电路，其中所述重载慢保护电路包括调整管、PNP慢开关三极管、第三电阻和NPN三极管，所 述NPN三极管的发射极与所述调整管的漏极相连，所述NPN三极管的集电极与所述调整管 的栅极相连，所述NPN三极管的基极经所述第三电阻与所述PNP慢开关三极管的集电极相 连，所述PNP慢开关三极管的发射极经相互正向串联的延时电容和二极管接至所述直流变 换电路的18. 5V输出线，所述PNP慢开关三极管的基极接入13VZ电压；所述恒流电路采用恒流管构成，所述恒流管的正极接于所述直流变换电路的 18. 5V输出线，所述恒流管的负极接于所述直流变换电路的OV输出线；所述重载快保护电路包括调整管、PNP快开关三极管、第三电阻、NPN三极管、所述 延时电容和二极管，所述PNP快开关三极管的发射极与所述PNP慢开关三极管的发射极相 连，所述PNP快开关三极管的集电极与所述PNP慢开关三极管的集电极相连，所述PNP快开 关三极管的基极接至所述延时电容与所述二极管的连接点；所述恢复电路包括PNP复位三极管，所述PNP复位三极管的集电极与所述延时电容的正极相连，所述PNP复位三极管的发射极与所述延时电容的负极相连，所述PNP复位三 极管的基极与所述PNP快开关三极管的发射极相连，同时与所述恒流电路和所述本安输出 端负载的连接点相连。本专利技术高输出功率的本质安全型电源，其中所述过压保护电路包括可控硅、稳压 管和第一电阻，所述可控硅的正极接于所述直流变换电路的18. 5V输出线，所述可控硅的 负极接于所述直流变换电路的OV输出线，所述稳压管的正极接于所述直流变换电路的 18. 5V输出线，所述稳压管的负极接于所述可控硅的控制极，所述第一电阻接于所述可控硅 的控制极与所述直流变换电路的OV输出线之间。本专利技术高输出功率的本质安全型电源，其中所述过流保护电路包括取样电阻、比 较放大电路、第二电阻和调整管，所述取样电阻和所述调整管串联接至所述本安输出端负 载的回路中，所述比较放大电路的正向输入端接至所述取样电阻的高电位端，所述比较放 大电路的负向输入端接至所述取样电阻的低电位端，所述比较放大电路的输出端接至所述 调整管的栅极，所述第二电阻接于所述直流变换电路的18. 5V输出线与所述调整管的栅极 之间。本专利技术高输出功率的本质安全型电源，其中所述过压保护电路、过流保护电路、重 载慢保护电路、重载快保护电路、恒流电路和恢复电路分别至少设有2套，另一过压保护电 路的结构与所述过压保护电路相同；另一过流保护电路的结构与所述过流保护电路相同； 另一重载慢保护电路的结构与所述重载慢保护电路相同；另一重载快保护电路的结构与所 述重载快保护电路相同；另一重恢复电路的结构与所述恢复电路相同。本专利技术高输出功率的本质安全型电源，其中所述恒流管的恒流值为15mA。本专利技术高输出功率的本质安全型电源，其中所述直流变换电路输入电压为127V， 输出电压为18. 5V，输出电流为1. 5A。本专利技术高输出功率的本质安全型电源的优点和积极效果在于由于设置了重载慢 保护电路、重载快保护电路、恒流电路和恢复电路，可以明显减小故障火花能量，对短路、碰 触等产生的火花放电或在负载重到一定程度时，电路可以快速检测、快速保护，切断电路功 率输出，快速消除火花。该装置符合GB3836. 4的要求，恒流工作，便于应用于LED照明灯的 驱动，并在非正常状态消除后，电路可自动解除保护，恢复正常工作，提供了一种高输出功 率的本质安全型电源，输出功率不小于30W，电路结构简单，成本低廉。进一步设置了过压保护电路、过流保护电路，也减小了故障时电路输出火花能量， 从而进一步提高本安电源的输出容量，电路结构简单，成本也低廉。下面将结合实施例参照附图进行详细说明。附图说明图1是本专利技术高输出功率的本质安全型电源的电路原理图。 具体实施例方式从根本上说，电源电路在短路时产生的电火花能量取决于两点电路的输出功率 和其作用的时间。所以，本质安全型电路的设计，就是在限制电路输出功率和减小火花放电 持续时间上打开突破点。适应设备对提高本安电源输出容量的要求，例如，使本质安全电源的最大输出功率达到30W，只能着眼于限制火花能量的第二个因素，即限制火花的作用时 间。参照图1，本专利技术高输出功率的本质安全型电源由直流变换电路10、过压保护电 路11、过流保护电路12、重载慢保护电路13、重载快保护电路14、恢复电路15、恒流电路16 和本安输出端负载17组成，输入交流电源接入直流变换电路10，本安输出端负载17接入本 安电源。图1中的直流变换电路10为已知技术中，直流变换电路10输入电压为127V，输出 电压为18. 5V，输出电流为1. 5A。图1中的恒流电路16为已知技术，采用15mA恒流管DL构成。恒流管DL的正极 接于直流变换电路10的18. 5V输出线，恒流管DL的负极接于直流变换电路10的OV输出 线。参照图1，在本专利技术高输出功率的本质安全型电源的电路原理图中一、过压保护电路11过压保护电路11包括可控硅Q3、稳压管Dl和第一电阻R8，可控硅Q3的正极接于 直流变换电路10的18. 5V输出线，可控硅Q3的负极接于直流变换电路10的OV输出线，稳 压管Dl的正极接于直流变换电路10的18. 5V输出线，稳压管Dl的负极接于可控硅Q3的 控制极，第一电阻R8接于可控硅Q3的控制极与直流变换电路10的OV输出线之间。另一过压保护电路1Γ的结构形式和原理与过压保护电路11相同，构成双重化 过压保护电路。二、过流保护电路12过流保护电路12包括取样电阻R0、比较放大电路Bi、第二电阻R106和调整管 Q103，取样电阻RlO和调整本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高输出功率的本质安全型电源，包括直流变换电路（１０）、过压保护电路（１１）、过流保护电路（１２）和本安输出端负载（１７），输入交流电源接入所述直流变换电路（１０），向所述本安输出端负载（１７）接入本安电源，其特征在于：还包括重载慢保护电路（１３）、重载快保护电路（１４）、恒流电路（１６）和恢复电路（１５），其中：所述重载慢保护电路（１３）包括调整管（Ｑ１０３）、ＰＮＰ慢开关三极管（Ｑ１０１）、第三电阻Ｒ１０２和ＮＰＮ三极管（Ｑ１０４），所述ＮＰＮ三极管（Ｑ１０４）的发射极与所述调整管（Ｑ１０３）的漏极相连，所述ＮＰＮ三极管（Ｑ１０４）的集电极与所述调整管（Ｑ１０３）的栅极相连，所述ＮＰＮ三极管（Ｑ１０４）的基极经所述第三电阻（Ｒ１０２）与所述ＰＮＰ慢开关三极管（Ｑ１０１）的集电极相连，所述ＰＮＰ慢开关三极管（Ｑ１０１）的发射极经相互正向串联的延时电容（Ｃ１０１）和二极管（Ｄ１０１）接至所述直流变换电路（１０）的１８．５Ｖ输出线，所述ＰＮＰ慢开关三极管（Ｑ１０１）的基极接入１３ＶＺ电压；所述恒流电路（１６）采用恒流管（ＤＬ）构成，所述恒流管（ＤＬ）的正极接于所述直流变换电路（１０）的１８．５Ｖ输出线，所述恒流管（ＤＬ）的负极接于所述直流变换电路（１０）的０Ｖ输出线；所述重载快保护电路（１４）包括调整管（Ｑ１０３）、ＰＮＰ快开关三极管（Ｑ１０２）、第三电阻（Ｒ１０２）、ＮＰＮ三极管（Ｑ１０４）、所述延时电容（Ｃ１０１）和二极管（Ｄ１０１），所述ＰＮＰ快开关三极管（Ｑ１０２）的发射极与所述ＰＮＰ慢开关三极管（Ｑ１０１）的发射极相连，所述ＰＮＰ快开关三极管（Ｑ１０２）的集电极与所述ＰＮＰ慢开关三极管（Ｑ１０１）的集电极相连，所述ＰＮＰ快开关三极管（Ｑ１０２）的基极接至所述延时电容（Ｃ１０１）与所述二极管（Ｄ１０１）的连接点；所述恢复电路（１５）包括ＰＮＰ复位三极管（Ｑ１０５），所述ＰＮＰ复位三极管（Ｑ１０５）的集电极与所述延时电容（Ｃ１０１）的正极相连，所述ＰＮＰ复位三极管（Ｑ１０５）的发射极与所述延时电容（Ｃ１０１）的负极相连，所述ＰＮＰ复位三极管（Ｑ１０５）的基极与所述ＰＮＰ快开关三极管（Ｑ１０２）的发射极相连，同时与所述恒流电路（１６）和所述本安输出端负载（１７）的连接点相连。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘振翮，张淳，曲忠伟，
申请(专利权)人：淮南市长安机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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