一种可调式矿用本安电源保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种可调式矿用本安电源保护电路，包括与电源连接的启动电流采样电路、过流保护电路、过欠压保护电流以及过流软启动采样电路、钳位开关电路、调整管开关电路；启动电流采样电路第一输出端与过流软启动采样电路的输入端连接，第二输出端与调整管开关电路连接；过流软启动采样电路的第一输出端与调整管开关电路连接，第二输出端与过流保护电路第二输入端连接；过流保护电路的输出端与钳位开关电路第一输入端连接；过欠压保护电路的输出端与钳位开关电路第二输入端连接；钳位开关电路的输出端与调整管开关电路连接。本发明专利技术实现了本安电源短路、过流、过欠压保护且参数可调的功能，提高了使用的可靠性与通用性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种可调式矿用本安电源保护电路，包括与电源连接的启动电流采样电路、过流保护电路、过欠压保护电流以及过流软启动采样电路、钳位开关电路、调整管开关电路；启动电流采样电路第一输出端与过流软启动采样电路的输入端连接，第二输出端与调整管开关电路连接；过流软启动采样电路的第一输出端与调整管开关电路连接，第二输出端与过流保护电路第二输入端连接；过流保护电路的输出端与钳位开关电路第一输入端连接；过欠压保护电路的输出端与钳位开关电路第二输入端连接；钳位开关电路的输出端与调整管开关电路连接。本专利技术实现了本安电源短路、过流、过欠压保护且参数可调的功能，提高了使用的可靠性与通用性。【专利说明】—种可调式矿用本安电源保护电路
本专利技术属于电源保护领域，具体涉及一种可调式矿用本安电源保护电路。
技术介绍
矿用电气设备近年来在煤矿生产自动化与智能化中得以快速发展与应用，国家标准GB3836.4-2010中对于其使用安全性有明确规定，这对于煤矿中使用数量最多、分布最广的本质安全型电源提出了更高要求。根据规定，矿用本安电源必须满足两级保护的要求，包括两级过压保护和两级过流保护，同时电路应保证性能可靠、保护迅速、转换效率高的要求。目前，对于矿用本安电源保护的设计一般采用以下两种方式:(I)利用电阻进行电流的采样，当电流超过电路限流值时，给出功率管关断信号，一旦电流小于限流值，立刻给出功率管开启信号，通过频繁地控制功率管的通断达到限流目的。这种设计方式响应速度快，但保护效率低、易烧毁功率管，仅适用于小电流的保护。(2)利用迟滞比较器设计的电流检测电路实现电源在过流下的保护，当电流超过电路限流值时，关断功率管，并在一端时间后再次启动电源。这种设计方式可实现短路或过流的自恢复，相比第一种方式，功率管损耗低、保护效率高，不易造成保护电路不可逆损坏。但这种方式也存在着以下不足:第一，由于电气设备本身存在着的寄生电感与寄生电容，使得设备开机启动时电流较大，因此可能会导致电气设备不能正常启动，一直处于过流保护的误判断状态，即通用性不高，技术专利CN201320231882.3虽然较市场上一般的保护电路有着诸多优势，但同样也不能避免此类情况的发生。第二，不满足国家标准的两级电压保护的要求，许多设备保护电路的电压保护仅仅借助电源本身，并未设计可靠的二级电流、电压保护相结合的电路，另外有些电压保护电路过于繁琐冗余，增加了电路设计的复杂度和成本。第三，本安电源保护参数无法调节，当电气设备有所增加或减少时，可能会需要调节电流和电压保护参数的大小，而目前一般的本安电源无法调节相应的保护参数。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种可调式矿用本安电源保护电路，增强本安电源在矿用电气设备中使用的稳定性、可靠性、通用性，解决目前应用中存在的基本问题。一种可调式矿用本安电源保护电路，包括与电源连接的启动电流采样电路、过流软启动采样电路、过流保护电路、过欠压保护电流、钳位开关电路、调整管开关电路，启动电流采样电路的输入端与电源连接，启动电流采样电路第一输出端与过流软启动采样电路的输入端连接，启动电流采样电路第二输出端与调整管开关电路连接；过流软启动采样电路的第一输出端与调整管开关电路连接，过流软启动采样电路的第二输出端与过流保护电路第二输入端连接；过流保护电路的第一输入端与电源连接，过流保护电路的输出端与钳位开关电路第一输入端连接；过欠压保护电路的输入端与电源连接，过欠压保护电路的输出端与钳位开关电路第二输入端连接；钳位开关电路的输出端与调整管开关电路连接，调整管开关电路的输出端输出电源。 所述的启动电流采样电路包括第一可调电阻RPl和第一功率管Ql，第一可调电阻RPl的一端、第一功率管Ql的第2引脚相连后作为启动电流米样电路的输入端与电源连接，第一可调电阻RPl的另一端、第一功率管Ql的第I引脚作为启动电流米样电路的第一输出端；第一功率管Ql的第3引脚作为启动电流采样电路的第二输出端。通过调整第一可调电阻RPl的阻值，可以限制本安电源的最大启动电流。所述的过流软启动采样电路包括第二可调电阻RP2、第一电容Cl和第二功率管Q2,第二可调电阻RP2的一端、第一电容Cl的一端、第二功率管Q2的第2引脚相连后作为过流软启动采样电路的输入端与启动电流采样电路的第一输出端连接，第二可调电阻PR2的另一端、第一电容Cl的另一端、第二功率管Q2的第I引脚相连后作为过流软启动采样电路的第一输出端；第二功率管Q2的第3引脚作为过流软启动采样电路的第二输出端。通过调整第二可调电阻RP2的阻值，可以改变电源过流保护阈值；通过改变第一电容Cl的容值，可以改变电流软启动时间。所述的过流保护电路包括放大器U1、第三可调电阻RP3、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3 ;第一电阻Rl的一端、第三可调电阻RP3的一端、第二电容C2的一端相连后作为过流保护电路的第二输入端与过流软启动采样电路的第二输出端连接；第二电容C2的另一端接地，第三可调电阻RP3的另一端、第三二极管D3的一端、第五电阻R5的一端相连后与放大器Ul第I引脚连接，第一电阻Rl的另一端与放大器Ul第2引脚连接；第三二极管D3的另一端与放大器Ul第6引脚连接，第五电阻R5的另一端与第四电阻R4的一端相连后与放大器Ul第3引脚连接；第四电阻R4的另一端、第三电阻R3的一端与第二二极管D2的一端连接，第三电阻R3的另一端、第二电阻R2的一端与第一二极管Dl的一端连接，第二二极管D2的另一端接地，第一二极管Dl的另一端作为过流保护电路的第一输入端与电源连接；第二电阻R2的另一端与放大器Ul的第5引脚连接；放大器Ul的第7引脚作为过流保护电路的输出端。通过调整第三可调电阻RP3的阻值，可以改变电路因过流保护后再启动的时间。 所述的过欠压保护电路包括第四可调电阻RP4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第四二极管D4、第三功率管D3、第四功率管D4、放大器U2 ;第四可调电阻RP4的一端、第八电阻R8的一端相连后与第四二极管D4第I引脚连接，第四可调电阻RP4的另一端、第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端、第四二极管D4的第2引脚相连后作为过欠压保护电路的输入端与电源连接，第八电阻R8的另一端、第十电阻RlO的一端、第十一电阻Rll的一端相连后与第四二极管D4的第3引脚连接；第十电阻RlO的另一端、第九电阻R9的一端与第四功率管Q4的第I引脚连接，第十一电阻Rll的另一端、第四功率管Q4的第3引脚、第三功率管Q3的第3引脚相连后接地；第四功率管Q4的第2引脚、第三功率管Q3的第I引脚与第六电阻R6的另一端连接，第三功率管Q3的第2引脚、第九电阻R9的另一端、第七电阻R7的另一端相连后与放大器U2的第3引脚连接；放大器U2的第2引脚与第I引脚相连作为过、欠压包括电路的输出端。过欠压保护电路，通过调整第四可调电阻RP4的阻值，可以改变电源电压保护阈值。所述的钳位开关电路包括第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第十二电阻R12、第三电容C3 ;第五二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调式矿用本安电源保护电路，其特征在于，包括与电源连接的启动电流采样电路、过流软启动采样电路、过流保护电路、过欠压保护电流、钳位开关电路、调整管开关电路，启动电流采样电路的输入端与电源连接，启动电流采样电路第一输出端与过流软启动采样电路的输入端连接，启动电流采样电路第二输出端与调整管开关电路连接；过流软启动采样电路的第一输出端与调整管开关电路连接，过流软启动采样电路的第二输出端与过流保护电路第二输入端连接；过流保护电路的第一输入端与电源连接，过流保护电路的输出端与钳位开关电路第一输入端连接；过欠压保护电路的输入端与电源连接，过欠压保护电路的输出端与钳位开关电路第二输入端连接；钳位开关电路的输出端与调整管开关电路连接，调整管开关电路的输出端输出电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冒建亮，黄飞燕，李多，叶桦，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32