一種本安電源保護(hù)延時(shí)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種本安電源保護(hù)延時(shí)電路，包括輸出過(guò)流檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路和輸出保護(hù)電路，所述輸出過(guò)流檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路和輸出保護(hù)電路依次連接，所述輸出過(guò)流檢測(cè)電路為L(zhǎng)M393雙電壓比較器，所述過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路為HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，所述輸出保護(hù)電路為場(chǎng)效應(yīng)管。本實(shí)用新型的本安電源保護(hù)延時(shí)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用比較器LM393判斷輸出電流是否超過(guò)安全閘值，使用HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器對(duì)輸出保護(hù)進(jìn)行延時(shí)輸出，使用場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)對(duì)電源輸出的本安保護(hù)控制。將輸出能量限制在盡可能低的范圍內(nèi)，從更大程度上確保了電源輸出的安全性。
【專利說(shuō)明】一種本安電源保護(hù)延時(shí)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤礦礦用領(lǐng)域，涉及一種用于煤礦井下礦用隔爆兼本安型輸出電源輸出本安保護(hù)。

【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下存在著大量的可燃可爆性氣體。隨著越來(lái)越多的電氣設(shè)備應(yīng)用到煤礦井下，這些設(shè)備在井下工作的安全問(wèn)題越來(lái)越重要。井下對(duì)電氣設(shè)備的安全防護(hù)措施有兩種，即隔爆和本安。
[0003]隔爆兼本安輸出電源將電源內(nèi)芯放置在隔爆外殼內(nèi)，通過(guò)厚重的隔爆外殼保證即使電源內(nèi)部發(fā)生點(diǎn)火爆炸也不會(huì)導(dǎo)致爆炸傳導(dǎo)到殼體之外，將危險(xiǎn)源隔離在隔爆殼體之內(nèi)。同時(shí)對(duì)電源輸出進(jìn)行本安化處理，即通過(guò)限制電源輸出的電壓和電流，控制輸出能量，即使電源輸出短路，電源輸出的能量也不足以將瓦斯等可燃可爆氣體點(diǎn)燃，通過(guò)控制能量確保輸出本質(zhì)安全。
[0004]因此，需要一種新的本安電源保護(hù)延時(shí)電路以解決上述問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]實(shí)用新型目的：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)于礦井中電源的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種的本安電源保護(hù)延時(shí)電路。
[0006]技術(shù)方案：
[0007]一種本安電源保護(hù)延時(shí)電路，包括輸出過(guò)流檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路和輸出保護(hù)電路，所述輸出過(guò)流檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路和輸出保護(hù)電路依次連接，所述輸出過(guò)流檢測(cè)電路為L(zhǎng)M393雙電壓比較器，所述過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路為HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，所述輸出保護(hù)電路為場(chǎng)效應(yīng)管。
[0008]更進(jìn)一步的，所述輸出過(guò)流檢測(cè)電路包括第一 LM393雙電壓比較器（Ul)和第二LM393雙電壓比較器（U2)，所述第一 LM393雙電壓比較器（Ul)包括第一 IOUT引腳、第一IIN-引腳、第一 IIN+引腳、第一 GND引腳、第一 VCC引腳、第一 20UT引腳、第一 2IN-引腳和第一 2IN+引腳，所述第二 LM393雙電壓比較器（U2)包括第二 IOUT引腳、第二 IIN-引腳、第二 IIN+引腳、第二 GND引腳、第二 VCC引腳、第二 20UT引腳、第二 2IN-引腳和第二 2IN+引腳，所述HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器包括ICEXT引腳、IREXT引腳、ICD引腳、IB引腳、IA引腳、第一 IQ引腳、第二 IQ引腳、VSS引腳、第一 2Q引腳、第二 2Q引腳、2A引腳、2B引腳、2⑶引腳、2REXT引腳、2CEXT引腳和第三VCC引腳，
[0009]所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接所述第二 IOUT引腳，所述第二 IOUT引腳通過(guò)電阻R6連接+12V電壓端，所述第二 IIN-引腳連接+2. 5V電壓端，所述第二 GND引腳接地，所述第二VCC端接+12V電壓端；所述第一 IOUT引腳連接所述第二 IIN+引腳、IA引腳和三極管Q2的集電極，所述第一 IIN-引腳連接Itest端，所述第一 IIN+引腳連接電阻Rl和電阻R2的一端，所述電阻Rl的另一端接+2. 5V電壓端，所述電阻R2另一端接地，所述第一 GND引腳接地，所述第一 VCC端接+12V電壓端；所述ICEXT引腳和IREXT引腳通過(guò)電容Cl連接，所述ICEXT引腳接地，所述IREXT引腳通過(guò)電阻R5連接+12V電壓端，所述I⑶引腳連接+12V電壓端并通過(guò)電阻R4連接所述IA引腳，所述IB引腳接地，所述第一 IQ引腳通過(guò)電阻R3連接三極管Q2的基極，所述VSS引腳連接三極管Q2的發(fā)射極并接地，所述第三VCC引腳連接+12V電壓端，所述2B引腳、2⑶引腳和2CEXT端均連接并接地。
[0010]通過(guò)引入HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，當(dāng)輸出能量超過(guò)第一 LM393雙電壓比較器的1UT引腳輸出低電平時(shí)，這個(gè)由高電平到低電平的下降沿脈沖通輸入到HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的IA引腳，IA引腳接收到下降沿脈沖觸發(fā)后，在第一 IQ腳輸出持續(xù)一段時(shí)間的12V高脈沖，高脈沖持續(xù)時(shí)間由電阻R5及電容Cl設(shè)定，t=K*R5*Cl，K為常數(shù)；持續(xù)高脈沖通過(guò)電阻R3限流后控制三極管Q2導(dǎo)通，從而強(qiáng)制將第二 LM393雙電壓比較器的第二 IIN+引腳電平拉低，在第二 LM393雙電壓比較器U2的第二 1UT引腳輸出低電平，從而控制場(chǎng)效應(yīng)管持續(xù)關(guān)斷一段時(shí)間，關(guān)斷時(shí)間等于HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第一 IQ引腳輸出高脈沖持續(xù)時(shí)間，保證了將輸出能量限制在盡可能低的范圍內(nèi)，從更大程度上確保了電源輸出的安全性。
[0011]有益效果:本實(shí)用新型的本安電源保護(hù)延時(shí)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用比較器LM393判斷輸出電流是否超過(guò)安全閘值，使用HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器對(duì)輸出保護(hù)進(jìn)行延時(shí)輸出，使用場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)對(duì)電源輸出的本安保護(hù)控制。將輸出能量限制在盡可能低的范圍內(nèi)，從更大程度上確保了電源輸出的安全性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1、是本安電源保護(hù)延時(shí)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2、是本安電源保護(hù)延時(shí)電路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0015]請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的本安電源保護(hù)延時(shí)電路，場(chǎng)效應(yīng)管Ql為本安電源輸出控制開(kāi)關(guān)，控制本安電源的輸出與關(guān)斷。輸出電流檢測(cè)值Itest與2.5V基準(zhǔn)電壓經(jīng)電阻Rl和電阻R2分壓之后的電壓通過(guò)第一 LM393雙電壓比較器Ul進(jìn)行比較，當(dāng)輸出電流不大于設(shè)定電流值時(shí)，第一 LM393雙電壓比較器Ul的第一 1UT弓丨腳輸出高阻態(tài)，通過(guò)外部+12V電源及上拉電阻R4上拉至高電平+12V，當(dāng)輸出電流大于設(shè)定電流值時(shí)，第一LM393雙電壓比較器Ul的第一 1UT引腳輸出低電平0V。
[0016]三極管Q2為下拉三極管，當(dāng)三極管Q2導(dǎo)通時(shí)，可以將第一 LM393雙電壓比較器Ul的第一 1UT引腳電平拉低到低電平。當(dāng)?shù)谝?LM393雙電壓比較器Ul的第一 1UT引腳輸出高電平時(shí)，HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的IA引腳未接收到下降沿信號(hào)，則HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第一 IQ引腳輸出持續(xù)低電平，三極管Q2截止，第一 LM393雙電壓比較器Ul的第一1UT引腳輸出電壓被+12V及電阻R4上拉至+12V，輸入到第二 IIN+引腳，第二 IIN+引腳電壓大于第二 IIN-引腳電壓，第二 1UT引腳輸出高阻態(tài)通過(guò)上拉電阻R6將輸出電壓上拉至+12V，控制N通道場(chǎng)效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，本安電源正常輸出。
[0017]當(dāng)?shù)谝?IOUT引腳輸出低電平時(shí)，輸出電流大于設(shè)定電流值，電源輸出能量超過(guò)了安全閘值，需要對(duì)輸出能量進(jìn)行限制，即關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管。此時(shí)一般的做法是直接用場(chǎng)效應(yīng)管輸出直接控制輸出開(kāi)關(guān)，但這樣的問(wèn)題是場(chǎng)管一旦關(guān)斷，輸出電流立即變?yōu)榱?，Ul檢測(cè)到輸出電流為零就會(huì)控制場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，如果電源輸出負(fù)載一直過(guò)流或短路，就會(huì)造成電源輸出一直在導(dǎo)通與關(guān)斷之間切換，雖能起到保護(hù)作用，但輸出平均能量還是比較大，存在一定的安全隱患。
[0018]本實(shí)用新型技術(shù)通過(guò)引入HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，當(dāng)輸出能量超過(guò)第一 LM393雙電壓比較器的IOUT引腳輸出低電平時(shí)，這個(gè)由高電平到低電平的下降沿脈沖通輸入到HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的IA引腳，IA引腳接收到下降沿脈沖觸發(fā)后，在第一 IQ腳輸出持續(xù)一段時(shí)間的12V高脈沖，高脈沖持續(xù)時(shí)間由電阻R5及電容Cl設(shè)定，t=K*R5*Cl，K為常數(shù)；持續(xù)高脈沖通過(guò)電阻R3限流后控制三極管Q2導(dǎo)通，從而強(qiáng)制將第二 LM393雙電壓比較器的第二 I IN+引腳電平拉低，在第二 LM393雙電壓比較器U2的第二 IOUT引腳輸出低電平，從而控制場(chǎng)效應(yīng)管持續(xù)關(guān)斷一段時(shí)間，關(guān)斷時(shí)間等于HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第一 IQ引腳輸出高脈沖持續(xù)時(shí)間，保證了將輸出能量限制在盡可能低的范圍內(nèi)，從更大程度上確保了電源輸出的安全性。
【權(quán)利要求】
1.一種本安電源保護(hù)延時(shí)電路，其特征在于:包括輸出過(guò)流檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路和輸出保護(hù)電路，所述輸出過(guò)流檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路和輸出保護(hù)電路依次連接，所述輸出過(guò)流檢測(cè)電路為L(zhǎng)M393雙電壓比較器，所述過(guò)流保護(hù)輸出延時(shí)電路為HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，所述輸出保護(hù)電路為場(chǎng)效應(yīng)管。
2.如權(quán)利要求1所述的本安電源保護(hù)延時(shí)電路，其特征在于:所述輸出過(guò)流檢測(cè)電路包括第一 LM393雙電壓比較器(Ul)和第二 LM393雙電壓比較器(U2)，所述第一 LM393雙電壓比較器(Ul)包括第一 1UT引腳、第一 IIN-引腳、第一 IIN+引腳、第一 GND引腳、第一VCC引腳、第一 20UT引腳、第一 2IN-引腳和第一 2IN+引腳，所述第二 LM393雙電壓比較器(U2)包括第二 1UT引腳、第二 IIN-引腳、第二 IIN+引腳、第二 GND引腳、第二 VCC引腳、第二 20UT引腳、第二 2IN-引腳和第二 2IN+引腳，所述HEF4528單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器包括ICEXT引腳、IREXT引腳、ICD引腳、IB引腳、IA引腳、第一 IQ引腳、第二 IQ引腳、VSS引腳、第一 2Q引腳、第二 2Q引腳、2A引腳、2B引腳、2CD引腳、2REXT引腳、2CEXT引腳和第三VCC引腳， 所述場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的柵極連接所述第二 1UT引腳，所述第二 1UT引腳通過(guò)電阻R6連接+12V電壓端，所述第二 IIN-引腳連接+2.5V電壓端，所述第二 GND引腳接地，所述第二VCC端接+12V電壓端；所述第一 1UT引腳連接所述第二 IIN+引腳、IA引腳和三極管Q2的集電極，所述第一 IIN-引腳連接Itest端，所述第一 IIN+引腳連接電阻Rl和電阻R2的一端，所述電阻Rl的另一端接+2.5V電壓端，所述電阻R2另一端接地，所述第一 GND引腳接地，所述第一 VCC端接+12V電壓端；所述ICEXT引腳和IREXT引腳通過(guò)電容Cl連接，所述ICEXT引腳接地，所述IREXT引腳通過(guò)電阻R5連接+12V電壓端，所述I⑶引腳連接+12V電壓端并通過(guò)電阻R4連接所述IA引腳，所述IB引腳接地，所述第一 IQ引腳通過(guò)電阻R3連接三極管Q2的基極，所述VSS引腳連接三極管Q2的發(fā)射極并接地，所述第三VCC引腳連接+12V電壓端，所述2B引腳、2⑶引腳和2CEXT端均連接并接地。
【文檔編號(hào)】H02H7/12GK204118705SQ201420524625
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】金勇 , 趙鑫, 施偉軍 申請(qǐng)人:南京北路自動(dòng)化系統(tǒng)有限責(zé)任公司