一种本质安全型电源电路及具有该电源电路的装置制造方法及图纸

本申请公开了一种本质安全型电源电路及具有该电源电路的装置，该本质安全型电源电路包括双重限流保护电路、双重输出过压保护电路和双重输出短路保护电路，上述电路有较强的故障检测保护功能及自动恢复工作功能，使得该本质安全型电源电路在故障恢复后能自动启动，抗干扰能力强；本发明专利技术公开的本质安全型电源电路容置于具有隔爆功能的箱体内，使装置兼具隔爆功能，安全可靠，适用于防爆领域。另外，该本质安全型电源电路还包括软启动保护电路，通过软启动保护电路控制整个本质安全型电源电路的正常启动，在其正常启动之后，软启动保护电路停止工作，在启动过程中避免了电流电压等突然的增加，发生过流、过压或短路故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电源
，更具体的说，是涉及一种本质安全型电源电路及具有该电源电路的装置。
技术介绍
在煤矿井下、石油化工、冶金等领域中，由于存在可爆炸性或可燃物，应用于这些领域的各种电气设备需要符合相关领域的防爆技术标准才能正式运行使用。目前，常见的防爆装置有三种形式，即本质安全型、隔爆型和增安型。对于本质安全型(本安型)防爆装置是通过抑制点火源能量达到防爆目的的，由于其结构简单、适用范围广、操作简单和维护方便等优点，因此被广泛应用于防爆领域。但是，本安技术是一种低功率设计技术，其原理是从限制能量入手，将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内，从而将能量限制在安全范围内，以保证设备正常工作或在发生事故时，如发生过压过流等情况时，设备产生的电火花和热效应不至于引起其周围可能存在的危险气体而爆炸。但在机器运行过程中，可能会因各种原因发生过流、过压或者短路故障，防爆领域中一些设备在检测到故障后即会自动停止工作，待人工排除故障后再由人工对故障设备进行启动，即故障后不能自动恢复工作，设备操作比较复杂。同时，为了限制能量，一些防爆设备将很多电流电压参数都设置的很低，限制了设备的应用范围。因此，提供一种本质安全型电源电路及具有该电源电路的装置，在设备检测到故障后自动停止工作，待故障排除后自动恢复工作，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种本质安全型电源电路及具有该电源电路的装置，以克服现有技术中由于在设备检测到故障后自动停止工作，但待故障排除后无法实现自动恢复工作的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:—种本质安全型电源电路，包括开关电源、采样电路、基准电路、软启动保护电路、第一开关电路、第二开关电路、一级限流保护电路、二级限流保护电路，一级输出过压保护电路、二级输出过压保护电路、一级输出短路保护电路和二级输出短路保护电路，其中:所述开关电源的输出端依次经所述采样电路、所述第一开关电路和所述第二开关电路后输出电源电压值，所述第二开关电路的输出端为所述本质安全型电源电路的输出端;所述采样电路分别与所述一级限流保护电路和所述二级限流保护电路相连，所述一级限流保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级限流保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连；所述一级输出过压保护电路和所述二级输出过压保护电路的输入端均与所述本质安全型电源电路的输出端相连，所述一级输出过压保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级输出过压保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连；所述一级输出短路保护电路和所述二级输出短路保护电路的输入端均与所述本质安全型电源电路的输出端相连，所述一级输出短路保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级输出短路保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连；所述基准电路与所述开关电源的输出端相连，为所述本质安全型电源电路提供所需的参考电压；所述软启动保护电路分别与所述开关电源的输出端和所述第一开关电路的控制端相连，控制所述本质安全型电源电路的软启动。优选的，所述基准电路包括:第一可调稳压器、第一电阻、第二电阻及第三电阻，其中:所述第一可调稳压器的阴极经所述第一电阻与所述开关电源的输出端相连，所述第一可调稳压器的阴极与参考极之间连接有所述第二电阻，所述第一可调稳压器的阳极与参考极之间连接有第三电阻，所述第一可调稳压器的阳极接地。优选的，所述采样电路包括:采样电阻，所述采样电阻的一端与所述开关电源的输出端相连，另一端与所述第一开关电路、所述一级限流保护电路和所述二级限流保护电路相连。优选的，所述第一开关电路包括:第一开关管、第一稳压管、第四电阻和第五电阻，其中:所述第一开关管的源极经所述采样电阻与所述开关电源的输出端相连，所述第一开关管的栅极，即所述第一开关电路的控制端，与所述第一稳压管的阳极相连，所述第一稳压管的阴极与所述第一开关管的源极相连，所述第一开关管的栅极与源极之间连接有所述第四电阻，所述第一开关管的栅极，经所述第五电阻接地，所述第一开关管的漏极输入至所述第二开关电路；所述第二开关电路包括:第二开关管，稳压管和两个电阻，其中，所述第二开关管的栅极，即所述第二开关电路的控制端，分别经所述稳压管和一电阻与所述第二开关管的源极相连，所述第二开关管的栅极经另一电阻接地，所述第二开关管的源极与所述第一开关管的漏极相连，所述第二开关管的漏极即为所述本质安全型电源电流的输出端。优选的，所述一级限流保护电路包括:第六电阻 第十一电阻、第三开关管、第四开关管、第一运算放大器和第一电容，其中:所述开关电源的输出端依次经所述第六电阻和所述第七电阻接地，所述第三开关管的发射极连接至所述开关电源的输出端，所述第三开关管的基极经所述第八电阻和所述采样电阻后与所述开关电源的输出端相连，所述第三开关管的集电极连接到所述第六电阻和所述第七电阻的连接点，所述第三开关管的集电极依次经所述第九电阻与所述第十电阻后接地，所述第四开关管的发射极连接到所述开关电源的输出端，所述第四开关管的集电极与所述第一开关电路的控制端相连，所述第四开关管的基极经所述第十一电阻与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第一运算放大器的输出端经所述第一电容与所述第一运算放大器的反相输入端相连，所述第一运算放大器的反相输入端经所述第十电阻接地，所述第一运算放大器的同相端与所述基准电路的第二参考极相连；所述二级限流保护电路与所述一级限流保护电路所包含的器件和连接关系相同，所述二级限流保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连。优选的，所述一级输出过压保护电路包括:第二可调稳压器、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第五开关管和第一二极管，其中:所述第十二电阻的一端与所述本质安全型电源电路的输出端相连，另一端经所述第十三电阻接地，所述第二可调稳压器的阳极接地，所述第二可调稳压器的参考极连接至所述第十二电阻和所述第十三电阻的连接点，所述第二可调稳压器的阴极经所述第十四电阻与所述第五开关管的基极相连，所述第五开关管的发射极与所述开关电源的输出端相连，所述第五开关管的集电极经所述第一二极管与所述第一开关电路的控制端相连；所述二级输出过压保护电路与所述一级输出过压保护电路所包含的器件和连接关系相同，所述二级输出过压保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连。优选的，所述一级输出短路保护电路包括:第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二十电阻、第二十二电阻 第二十五电阻、第四电容 第七电容、第一比较器、第一控制器、第六开关管和第七开关管，其中:所述第十六电阻的一端与所述本质安全型电源电路的输出端相连，另一端经所述第十七电阻接地，且所述第十六电阻和所述第十七电阻的连接点输入到所述第一比较器的反相输入端，所述第一比较器的同相输入端与所述基准电路的第一参考极相连，所述第一比较器的输出端经所述第二十五电阻接地，并经所述第二十四电阻与所述开关电源的输出端相连，所述第一比较器的输出端还与所述第一控制器的RST引脚相连，所述第一控制器的DISCHARGE引脚经所述第二十二电阻与所述开关电源的输出端相连，所述第一控制器的DISCHARGE引脚还依次经所述第二十三电阻和所述第五电容接地，所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种本质安全型电源电路，其特征在于，包括开关电源、采样电路、基准电路、软启动保护电路、第一开关电路、第二开关电路、一级限流保护电路、二级限流保护电路，一级输出过压保护电路、二级输出过压保护电路、一级输出短路保护电路和二级输出短路保护电路，其中：所述开关电源的输出端依次经所述采样电路、所述第一开关电路和所述第二开关电路后输出电源电压值，所述第二开关电路的输出端为所述本质安全型电源电路的输出端；所述采样电路分别与所述一级限流保护电路和所述二级限流保护电路相连，所述一级限流保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级限流保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连；所述一级输出过压保护电路和所述二级输出过压保护电路的输入端均与所述本质安全型电源电路的输出端相连，所述一级输出过压保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级输出过压保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连；所述一级输出短路保护电路和所述二级输出短路保护电路的输入端均与所述本质安全型电源电路的输出端相连，所述一级输出短路保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级输出短路保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连；所述基准电路与所述开关电源的输出端相连，为所述本质安全型电源电路提供所需的参考电压；所述软启动保护电路分别与所述开关电源的输出端和所述第一开关电路的控制端相连，控制所述本质安全型电源电路的软启动。...

【技术特征摘要】
1.一种本质安全型电源电路，其特征在于，包括开关电源、采样电路、基准电路、软启动保护电路、第一开关电路、第二开关电路、一级限流保护电路、二级限流保护电路，一级输出过压保护电路、二级输出过压保护电路、一级输出短路保护电路和二级输出短路保护电路，其中: 所述开关电源的输出端依次经所述采样电路、所述第一开关电路和所述第二开关电路后输出电源电压值，所述第二开关电路的输出端为所述本质安全型电源电路的输出端； 所述采样电路分别与所述一级限流保护电路和所述二级限流保护电路相连，所述一级限流保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级限流保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连； 所述一级输出过压保护电路和所述二级输出过压保护电路的输入端均与所述本质安全型电源电路的输出端相连，所述一级输出过压保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级输出过压保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连； 所述一级输出短路保护电路和所述二级输出短路保护电路的输入端均与所述本质安全型电源电路的输出端相连，所述一级输出短路保护电路的输出端与所述第一开关电路的控制端相连，所述二级输出短路保护电路的输出端与所述第二开关电路的控制端相连； 所述基准电路与所述开关电源的输出端相连，为所述本质安全型电源电路提供所需的参考电压； 所述软启动保护电路分别与所述开关电源的输出端和所述第一开关电路的控制端相连，控制所述本质安全型电源电路的软启动。2.根据权利要求1所述的本质安全型电源电路，其特征在于，所述基准电路包括:第一可调稳压器、第一电阻、第二电阻及第三电阻，其中: 所述第一可调稳压器的阴极 经所述第一电阻与所述开关电源的输出端相连，所述第一可调稳压器的阴极与参考极之间连接有所述第二电阻，所述第一可调稳压器的阳极与参考极之间连接有第三电阻，所述第一可调稳压器的阳极接地。3.根据权利要求1所述的本质安全型电源电路，其特征在于，所述采样电路包括:采样电阻，所述采样电阻的一端与所述开关电源的输出端相连，另一端与所述第一开关电路、所述一级限流保护电路和所述二级限流保护电路相连。4.根据权利要求1所述的本质安全型电源电路，其特征在于，所述第一开关电路包括:第一开关管、第一稳压管、第四电阻和第五电阻，其中: 所述第一开关管的源极经所述采样电阻与所述开关电源的输出端相连，所述第一开关管的栅极，即所述第一开关电路的控制端，与所述第一稳压管的阳极相连，所述第一稳压管的阴极与所述第一开关管的源极相连，所述第一开关管的栅极与源极之间连接有所述第四电阻，所述第一开关管的栅极，经所述第五电阻接地，所述第一开关管的漏极输入至所述第~■开关电路； 所述第二开关电路包括:第二开关管，稳压管和两个电阻，其中，所述第二开关管的栅极，即所述第二开关电路的控制端，分别经所述稳压管和一电阻与所述第二开关管的源极相连，所述第二开关管的栅极经另一电阻接地，所述第二开关管的源极与所述第一开关管的漏极相连，所述第二开关管的漏极即为所述本质安全型电源电流的输出端。5.根据权利要求1所述的本质安全型电源电路，其特征在于，所述一级限流保护电路包括:第六电阻 第十一电阻、第三开关管、第四开关管、第一运算放大器和第一电容，其中: 所述开关电源的输出端依次经所述第六电阻和所述第七电阻接地，所述第三开关管的发射极连接至所述开关电源的输出端，所述第三开关管的基极经所述第八电阻和所述采样电阻后与所述开关电源的输出端相连，所述第三开关管的集电极连接到所述第六电阻和所述第七电阻的连接点，所述第三开关管的集电极依次经所述第九电阻与所述第十电阻后接地，所述第四开关管的发射极连接到所述开关电源的输出端，所述第四开关管的集电极与所述第一开关电路的控制端相连，所述第四开关管的基极经所述第十一电阻与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第一运...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊文，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：