CN101447738B - 一种隔爆兼本安电源装置 - Google Patents

Abstract

一种隔爆兼本安电源装置，包括，开关电源电路、输入级过压欠压保护电路、基准电压产生电路、第一级过压保护电路、第二级过压保护电路、第一级过流保护电路、第二级过流保护电路、第一级短路保护电路、第二级短路保护电路、软启动保护电路、启动保护电路和电流采样电路，外部交流电源通过带屏蔽护套的三芯电缆输入到开关电源电路，所述开关电源电路的输出端连接输入级过压欠压保护电路的输入端，其特征在于：所述输入级过压欠压保护电路的输出端同时连接基准电压产生电路、第一级过压保护电路、第一级过流保护电路和第一级短路保护电路的输入端，所述软启动保护电路的输出端是隔爆兼本安电源装置的正输出端。

Description

一种隔爆兼本安电源装置

技术领域

本发明涉及电源装置，具体涉及一种隔爆兼本安电源装置。

背景技术

在许多矿山、化工、冶金、石油、环保等领域中，为确保人员生命和生产装置的财产安全，防爆技术已经应用于各个行业及相关专业，形成一系列的行业、国家和国际标准，并随着工业的发展而发展。对于自动化仪表、控制装置等，最常用的防爆形式是本安型、隔爆型和增安型。由于电子技术的飞速发展和低功耗电子器件的不断诞生，本安防爆技术的得到了更为广阔的推广和应用，特别是由于本质安全型(简称本安型)防爆形式与其他防爆形式相比，不仅具有结构简单，适用范围广，而且还具有易操作和维护方便等特点，因此这种通过抑制点火源能量为防爆手段的本安型防爆仪表已被制造商和用户接受。

针对电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要引爆源，本质安全技术通过限制电火花和热效应这两个可能的引爆源来实现防爆。在正常上作和故障状态下，当设备产生的电火花或热效应的能量小于一定程度时，设备不可能点燃爆炸性危险气体而产生爆炸。它实际上是一种低功率设计技术，原理是从限制能量入手，采用电流截止式方式，可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内，将能量限制在安全范围内，以保证设备在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下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的爆炸。

发明内容

为了解决危险场所向本质安全型电气供电设备供电问题，本发明的目的是提供一种输入电压范围宽、输出电流大的隔爆兼本质安全型电源。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是，提供一种隔爆兼本安电源装置，包括，开关电源电路、输入级过压欠压保护电路、基准电压产生电路、第一级过压保护电路、第二级过压保护电路、第一级过流保护电路、第二级过流保护电路、第一级短路保护电路、第二级短路保护电路、软启动保护电路、启动保护电路和电流采样电路，外部交流电源通过带屏蔽护套的三芯电缆输入到开关电源电路，所述开关电源电路的输出端连接输入级过压欠压保护电路的输入端，其特征在于：

所述输入级过压欠压保护电路的输出端同时连接基准电压产生电路、第一级过压保护电路、第一级过流保护电路、第一级短路保护电路和启动保护电路的输入端；

所述第一级过压保护电路的输出端和所述第一级过流保护电路的输出端以及第一级短路保护电路的输出端均分别同时连接第二级过压保护电路的输入端和第二级过流保护电路的输入端以及第二级短路保护电路的输入端；

所述第二级过压保护电路的输出端和第二级过流保护电路的输出端以及第二级短路保护电路的输出端同时连接软启动保护电路的输入端；

所述软启动保护电路的输出端和启动保护电路的输出端连接，并同时连接到第一级过压保护电路的第二控制端、第二级过压保护电路的第二控制端、第一级短路保护电路的第一控制端、第二级短路保护电路的第一控制端，所述软启动保护电路的输出端是隔爆兼本安电源装置的正输出端，隔爆兼本安电源装置的负输出端同时连接第一级过流保护电路的第二控制端、第二级过流保护电路的第二控制端；同时在隔爆兼本安电源装置的负输出端与地之间连接电流采样电路；

所述基准电压产生电路的第一输出端同时连接第一级过压保护电路的第一控制端、第二级过压保护电路的第一控制端、第一级过流保护电路的第一控制端、第二级过流保护电路的第一控制端；所述基准电压产生电路的第二输出端同时连接第一级短路保护电路的第二控制端、第二级短路保护电路的第二控制端；

上述电路单元装入具有隔爆性能的机箱内。

输入级过压欠压保护电路对矿用电源的输出电压执行过压欠压保护，可实现电源电压由正常输出状态上升到过压状态的过程中，电路执行过压保护动作对应的过压保护值V_p1，与电源输出从过压状态恢复到正常工作状态过程中所对应的过压保护值V_p2不同，以消除当电源输出电压在V_p1处时，自身所带纹波对保护电路引起的干扰；当对矿用电源的输出电压执行欠压保护，其基本原理是利用矿用电源输出电压的分压作为开关管的开关电压，以实现欠压保护。

第一级过压保护电路对负载执行过压保护，其基本原理是将负载端电压采集回来与基准电压进行比较，以判断是否过压。第二级过压保护电路主要在第一级过压保护电路失效时为电源提供过压保护。

第一级过流保护电路对负载执行过流保护，其基本原理是将输出电流转换为电压后采集回来与基准电压进行比较，以判断是否过流。第二级过流保护电路主要在首级过流保护电路失效时为电源提供过流保护。

第一级短路保护电路对电源执行短路保护，其基本原理是将负载端电压采集回来与一个接近零伏的基准电压进行比较，以判断是否短路。第二级短路保护电路主要在首级短路保护电路失效时为电源提供短路保护。

软启动保护电路主要是为了避免尖峰浪涌的冲击。其基本原理是通过控制晶体管的开度以控制输出电压呈斜坡上升，以消除直接开通所带来的尖峰浪涌冲击。

启动保护电路的作用是防止当隔爆兼本安电源装置的输出端连接感性负载第一级短路保护电路和第二级短路保护电路在启动时起保护。

电流采样电路的作用是过流时采样。

其中，所述输入级过压欠压保护电路包括稳压管D01、D02，开关管QA和三极管Q01、Q02，其中，开关管QA的源极连接开关电源电路的输出端，开关管QA的漏极连接到基准电压产生电路、第一级过压保护电路、第一级过流保护电路、第一级短路保护电路和启动保护电路的输入端；开关管QA的栅极通过第五电阻R05接地，并通过分压电阻R03与开关管QA的源极连接，开关管QA的栅极与第一三极管Q01的集电极连接，并通过第四电阻R04与第二稳压管D02的负极连接，第二稳压管D02的正极与第二三极管Q02的基极连接，同时，第二三极管Q02的基极通过电容C01接地，第二三极管Q02的发射极接地，第二三极管Q02的集电极还过第二电阻R02连接到第一三极管Q01的基极，第一三极管Q01的发射极与开关管QA的源极连接；第一电阻R01的一端接开关电源电路的输出端，第一电阻R01的另一端连接第一稳压管D01的负极，第一稳压管D01的正极接地，第一电阻R01和第一稳压管D01的连接节点与第二三极管Q02的集电极连接。

其中，所述第一级过压保护电路包括分压电阻R11、R12、采样电阻R13、R14、触发器U10、第一比较器U11和第二开关管QB，所述第二分压电阻R11与第三分压电阻R12串联，第二分压电阻R11的一端连接在输入级过压欠压保护电路的输出端，第三分压电阻R12的一端接地，第二分压电阻R11与第三分压电阻R12的连接节点同时与第一比较器U11的输出端、触发器U10的输入端TRIG连接，第一比较器U11的同相输入端连接所述基准电压产生电路的第一输出端，第一比较器U11的反相输入端通过第一采样电阻R13连接隔爆兼本安电源装置的正输出端OUT+，比较器U11的反相输入端还通过第二采样电阻R14接地，第二开关管QB的源极连接输入级过压欠压保护电路的输出端，第二开关管QB的漏极同时连接第二级过压保护电路的输入端和第二级过流保护电路的输入端以及第二级短路保护电路的输入端；第二开关管QB的栅极连接触发器U10的输出端OUT。

其中，所述第一级过流保护电路包括分压电阻R11、R12、反馈电阻R15、接地电阻R16、触发器U10、第二比较器U12、运算放大器U14、第二开关管QB和第三三极管Q10，所述第二分压电阻R11与第三分压电阻R12的连接节点同时与第二比较器U12的输出端、触发器U10的输入端TRIG连接，第二比较器U12的同相输入端连接所述基准电压产生电路的第一输出端，第二比较器U12的反相输入端连接第三三极管Q10的发射极和反馈电阻R15的一端，反馈电阻R15的另一端通过接地电阻R16接地，反馈电阻R15与接地电阻R16的连接节点与运算放大器U12的反相输入端连接，运算放大器U12的同相输入端连接隔爆兼本安电源装置的负输出端OUT-，第三三极管Q10的基极连接运算放大器U12的输出端，第三三极管Q10的集电极连接输入级过压欠压保护电路的输出端。

其中，所述第一级短路保护电路8包括分压电阻R11、R12、触发器U10、第四比较器U13和第二开关管QB，所述第二分压电阻R11与第三分压电阻R12的连接节点同时与第三比较器U13的输出端、触发器U10的输入端TRIG连接，第三比较器U13的同相输入端连接隔爆兼本安电源装置的正输出端OUT+，第三比较器U13的反相输入端连接所述基准电压产生电路的第二输出端。

本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的有益效果是：本电源装置输入电压范围宽、电源功率传输效率高、抗干扰能力强、输出本安电流大、接线方便、具有输入级过压欠压保护，输出双重过压保护、双重过流保护、软启动功能，故障恢复后能自动重启、保护功能强；防爆性能突出，能长期运行，安全可靠的特点，适合在矿山、化工、冶金、石油、环保等危险场所向本质安全型电气供电设备供电的新型电源。

下面结合实施附图作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的电路原理框图。

图2是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的输入级过压欠压保护电路2的保护特性示意图。

图3是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的输入级过压欠压保护电路2的电路原理图。

图4是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的基准电压产生电路3的电路原理图。

图5是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的第一级过压保护电路4、第一级过流保护电路6、第一级短路保护电路8的电路原理图。

图6是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的第二级过压保护电路5、第二级过流保护电路7、第二级短路保护电路9的电路原理图。

图7是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的软启动保护电路10、启动保护电路11、电流采样电路12的电路原理图。

图8是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的开关电源电路1的电路原理图。

具体实施方式

参见附图1，一种隔爆兼本安电源装置，由开关电源电路1，输入级过压欠压保护电路2、基准电压产生电路3、第一级过压保护电路4、第二级过压保护电路5、第一级过流保护电路6、第二级过流保护电路7、第一级短路保护电路8、第二级短路保护电路9、软启动保护电路10、启动保护电路11和电流采样电路12构成，外部交流电源通过带屏蔽护套的三芯电缆输入到开关电源电路1，所述开关电源电路1的输出端连接输入级过压欠压保护电路2的输入端，所述输入级过压欠压保护电路2的输出端同时连接基准电压产生电路3、第一级过压保护电路4、第一级过流保护电路6、第一级短路保护电路8和启动保护电路11的输入端；所述第一级过压保护电路4的输出端和所述第一级过流保护电路6的输出端以及第一级短路保护电路8的输出端均分别同时连接第二级过压保护电路5的输入端和第二级过流保护电路7的输入端以及第二级短路保护电路9的输入端；所述第二级过压保护电路5的输出端和第二级过流保护电路7的输出端以及第二级短路保护电路9的输出端同时连接软启动保护电路10的输入端；所述软启动保护电路10的输出端和启动保护电路11的输出端连接，并同时连接到第一级过压保护电路4的第二控制端、第二级过压保护电路5的第二控制端、第一级短路保护电路8的第一控制端、第二级短路保护电路9的第一控制端，所述软启动保护电路10的输出端是隔爆兼本安电源装置的正输出端OUT+，隔爆兼本安电源装置的负输出端OUT-同时连接第一级过流保护电路6的第二控制端、第二级过流保护电路7的第二控制端；同时在隔爆兼本安电源装置的负输出端OUT-与地之间连接电流采样电路12；所述基准电压产生电路3的第一输出端同时连接第一级过压保护电路4的第一控制端、第二级过压保护电路5的第一控制端、第一级过流保护电路6的第一控制端、第二级过流保护电路7的第一控制端；所述基准电压产生电路3的第二输出端同时连接第一级短路保护电路8的第二控制端、第二级短路保护电路9的第二控制端；上述电路单元装入具有隔爆性能的机箱内。

参见图2、图3，图8，所述输入级过压欠压保护电路2由电阻R01、R02、R03、R04、R05、电容C01、稳压管D01、D02、开关管QA和三极管Q01、Q02构成，其中，开关管QA的源极连接开关电源电路1的输出端，开关管QA的漏极连接到基准电压产生电路3、第一级过压保护电路4、第一级过流保护电路6、第一级短路保护电路8和启动保护电路11的输入端；开关管QA的栅极通过第五电阻R05接地，并通过分压电阻R03与开关管QA的源极连接，开关管QA的栅极与第一三极管Q01的集电极连接，并通过第四电阻R04与第二稳压管D02的负极连接，第二稳压管D02的正极与第二三极管Q02的基极连接，同时，第二三极管Q02的基极通过电容C01接地，第二三极管Q02的发射极接地，第二三极管Q02的集电极还过第二电阻R02连接到第一三极管Q01的基极，第一三极管Q01的发射极与开关管QA的源极连接；第一电阻R01的一端接开关电源电路1的输出端，第一电阻R01的另一端连接第一稳压管D01的负极，第一稳压管D01的正极接地，第一电阻R01和第一稳压管D01的连接节点与第二三极管Q02的集电极连接。电路工作原理是：

过压保护过程：当开关电源电路1输出端Y1、Y2间压差达到图2所示的过压保护值V_p1时，第一稳压管D01起稳压作用，第一电阻R01两端会出现压差将第一三极管Q01的开通，致使开关管QA的2、3脚断开，执行过压保护动作。当该电路过压保护后，第二稳压管D02将起稳压作用，电容C01充电后开通第二三极管Q02。当当开关电源电路1输出端Y1、Y2间压差从大于Vp1的电压值逐渐下降并达到Vp1时，过压保护动作不会消失，因为第二稳压管D02仍处于稳压状态，电容C01两端的电压足以开通第一三极管Q01。当该电压值逐渐下降到Vp2时，第二稳压管D02将不再处于稳压状态，电容C01将会通过第二稳压管D02、电阻R04、R 05构成的放电回路放电后关闭第二三极管Q02，从而关闭第一三极管Q01，隔爆兼本安电源装置输出电压VIN+在分压电阻R03上的分压导致开关管QA导通，过压保护动作取消。

欠压保护过程：一旦开关电源电路1的输出端Y1、Y2间压差下降到图2所示的欠压保护值Vp3时，分压电阻R03两端的分压将不足以维持开关管QA的导通，开关管QA截至，执行欠压保护动作。

参见图4、图5，所述第一级过压保护电路4由电阻R10、分压电阻R11、R12、采样电阻R13、R14、电容C10、触发器U10、第一比较器U11和第二开关管QB组成，所述第二分压电阻R11与第三分压电阻R12串联，第二分压电阻R11的一端连接在输入级过压欠压保护电路2的输出端，第三分压电阻R12的一端接地，第二分压电阻R11与第三分压电阻R12的连接节点同时与第一比较器U11的输出端、触发器U10的输入端TRIG连接，第一比较器U11的同相输入端连接所述基准电压产生电路3的第一输出端，第一比较器U11的反相输入端通过第一采样电阻R13连接隔爆兼本安电源装置的正输出端OUT+，比较器U11的反相输入端还通过第二采样电阻R14接地，第二开关管QB的源极连接输入级过压欠压保护电路2的输出端，第二开关管QB的漏极同时连接第二级过压保护电路5的输入端和第二级过流保护电路7的输入端以及第二级短路保护电路9的输入端；第二开关管QB的栅极连接触发器U10的输出端OUT。电路工作原理是：该保护装置未执行任何保护动作时，触发器U10的第2脚经电阻R11、R12对开关管QA的输出电压VIN-A分压后为一个接近输出电压VIN-A的高电平，控制触发器U10将输出低电平，开关管QB导通。一旦隔爆兼本安电源装置输出端OUT+出现过压现象，由采样电阻R13、R14采得电压，经比较器U11与图4所示的基准电压源产生的基准电压Vref1比较后，比较器U11输出低电平，控制触发器U10将输出高电平，开关管QB截止，执行第一级过压保护；保护后，电路通过电阻R10、电容C10、触发器U10作用，控制触发器U10每隔τ＝1.1·R₁₀·C₁₀时间电路会自动开通，以检查过压状态是否消除，如果过压现象仍然存在，电路将继续执行过压保护动作。

第一级过流保护电路6由电阻R10、分压电阻R11、R12、反馈电阻R15、接地电阻R16、电容C10、触发器U10、第二比较器U12、运算放大器U14、第二开关管QB和第三三极管Q10组成，所述第二分压电阻R13与第三分压电阻R14串联，第二分压电阻R13的一端连接在输入级过压欠压保护电路2的输出端，第三分压电阻R14的一端接地，第二分压电阻R13与第三分压电阻R14的连接节点同时与第二比较器U12的输出端、触发器U10的输入端TRIG连接，第二比较器U12的同相输入端连接所述基准电压产生电路3的第一输出端，第二比较器U12的反相输入端连接第三三极管Q10的发射极和反馈电阻R15的一端，反馈电阻R15的另一端通过接地电阻R16接地，反馈电阻R15与接地电阻R16的连接节点与运算放大器U14的反相输入端连接，运算放大器U14的同相输入端连接隔爆兼本安电源装置的负输出端OUT-，第四三极管Q10的基极连接运算放大器U14的输出端，第四三极管Q10的集电极连接输入级过压欠压保护电路2的输出端，第二开关管QB的源极连接输入级过压欠压保护电路2的输出端，第二开关管QB的漏极连接第二级过压保护电路5的输入端，第二开关管QB的栅极连接触发器U10的输出端OUT。

电路过流保护过程是：当第一级过流保护电路6未执行任何保护动作时触发器U10的第2脚经电阻R11、R12对开关管QA的输出电压VIN-A分压后为一个接近输出电压VIN-A的高电平，控制触发器U10将输出低电平，开关管QB导通。当隔爆兼本安电源装置输出端OUT+出现过流现象，图7所示的过流采样电阻R39采得电压，通过运放U14、电阻R15、R16、三极管Q10共同作用后，经比较器U12与图4所示的基准电压源产生的基准电压Vref1比较后，比较器U12输出低电平，控制触发器U10将输出高电平，开关管QB截止，执行第一级过流保护。保护后，电路通过电阻R10、电容C10、触发器U10作用，每隔τ＝1.1·R₁₀·C₁₀时间电路会自动开通，以检查过流状态是否消除，如果过流现象仍然存在，电路将继续执行过流保护动作。

第一级短路保护电路8由电阻R10、分压电阻R11、R12、电容C10、C11、触发器U10、第四比较器U13和第二开关管QB组成，所述第二分压电阻R11与第三分压电阻R12串联，第二分压电阻R11的一端连接在输入级过压欠压保护电路2的输出端，第三分压电阻R12的一端接地，第二分压电阻R11与第三分压电阻R12的连接节点同时与第三比较器U13的输出端、触发器U10的输入端TRIG连接，第三比较器U13的同相输入端连接隔爆兼本安电源装置的正输出端OUT+，第三比较器U13的反相输入端连接所述基准电压产生电路3的第二输出端，第二开关管QB的源极连接输入级过压欠压保护电路2的输出端，第二开关管QB的漏极连接第二级过压保护电路5的输入端，第二开关管QB的栅极连接触发器U10的输出端OUT。电路原理图见图5，短路保护过程是：所述第一级短路保护电路8未执行任何保护动作时，触发器U10的第2脚经分压电阻R11、R12对开关管QA的输出电压VIN-A分压后，为一个接近输出电压VIN-A的高电平，控制触发器U10将输出低电平，第二开关管QB导通。当隔爆兼本安电源装置出现短路现象，隔爆兼本安电源装置输出电压OUT+将会被拉低，经第三比较器U13与图4所示的基准电压源产生的基准电压Vref2比较后，第三比较器U13输出低电平，控制触发器U10输出高电平，第二开关管QB截止，执行第一级短路保护。

参见图6，第二级过压保护电路5由电阻R20、R21、R22、R23、R24、触发器U20、比较器U21、开关管QC、电容C20组成，电路结构和工作原理同第一级过压保护电路4，不累述。

第二级过流保护电路7由电阻R20、R21、R22、R25、R26、电容C20、触发器U20、比较器U22、运放U24、开关管QC等组成，电路结构和过流保护过程同第一级过流保护电路6，不再累述。

第二级短路保护电路9由电阻R20、R21、R22、电容C20、C21、触发器U20、比较器U23、开关管QC组成，电路结构和短路保护过程同第一级短路保护电路8，不累述。

参见图7，软启动保护电路10由电阻R30～R37、电容C30、C31、二极管D30、比较器U30、集成电路U31、开关管QD、三极管Q8组成，软启动保护过程是：电源电压通过集成电路U31、电阻R36、R37对电容C31充电，呈斜坡抬高集成电路U31的第2脚电压，直到对电容C30充电完成后，比较器U30输出低电平，开关管QD开通，软启动动作完成。

启动保护电路11由电阻R39、R38构成。

电流采样电路12由电阻R38构成。

参见图8，图8是本发明所述的一种隔爆兼本安电源装置的开关电源电路1的电路原理图，电路构成和原理不累述。

Claims (5)

1.一种隔爆兼本安电源装置，包括，开关电源电路(1)、输入级过压欠压保护电路(2)、基准电压产生电路(3)、第一级过压保护电路(4)、第二级过压保护电路(5)、第一级过流保护电路(6)、第二级过流保护电路(7)、第一级短路保护电路(8)、第二级短路保护电路(9)、软启动保护电路(10)、启动保护电路(11)和电流采样电路(12)，外部交流电源通过带屏蔽护套的三芯电缆输入到开关电源电路(1)，所述开关电源电路(1)的输出端连接输入级过压欠压保护电路(2)的输入端，其特征在于：

所述输入级过压欠压保护电路(2)的输出端同时连接基准电压产生电路(3)、第一级过压保护电路(4)、第一级过流保护电路(6)、第一级短路保护电路(8)和启动保护电路(11)的输入端；

所述第一级过压保护电路(4)的输出端和所述第一级过流保护电路(6)的输出端以及第一级短路保护电路(8)的输出端均分别同时连接第二级过压保护电路(5)的输入端和第二级过流保护电路(7)的输入端以及第二级短路保护电路(9)的输入端；

所述第二级过压保护电路(5)的输出端和第二级过流保护电路(7)的输出端以及第二级短路保护电路(9)的输出端同时连接软启动保护电路(10)的输入端；

所述软启动保护电路(10)的输出端和启动保护电路(11)的输出端连接，并同时连接到第一级过压保护电路(4)的第二控制端、第二级过压保护电路(5)的第二控制端、第一级短路保护电路(8)的第一控制端和第二级短路保护电路(9)的第一控制端，所述软启动保护电路(10)的输出端是隔爆兼本安电源装置的正输出端(OUT+)，隔爆兼本安电源装置的负输出端(OUT-)同时连接第一级过流保护电路(6)的第二控制端和第二级过流保护电路(7)的第二控制端；同时在隔爆兼本安电源装置的负输出端(OUT-)与地之间连接电流采样电路(12)；

所述基准电压产生电路(3)的第一输出端同时连接第一级过压保护电路(4)的第一控制端、第二级过压保护电路(5)的第一控制端、第一级过流保护电路(6)的第一控制端和第二级过流保护电路(7)的第一控制端；所述基准电压产生电路(3)的第二输出端同时连接第一级短路保护电路(8)的第二控制端和第二级短路保护电路(9)的第二控制端；

上述电路单元装入具有隔爆性能的机箱内。

2.根据权利要求1所述的隔爆兼本安电源装置，其特征在于：所述输入级过压欠压保护电路(2)包括第一、第二稳压管(D01、D02)、开关管(QA)以及第一和第二三极管(Q01、Q02)，其中，开关管(QA)的源极连接开关电源电路(1)的输出端，开关管(QA)的漏极连接到基准电压产生电路(3)、第一级过压保护电路(4)、第一级过流保护电路(6)、第一级短路保护电路(8)和启动保护电路(11)的输入端；开关管(QA)的栅极通过第五电阻(R05)接地，并通过第一分压电阻(R03)与开关管(QA)的源极连接，开关管(QA)的栅极与第一三极管(Q01)的集电极连接，并通过第四电阻(R04)与第二稳压管(D02)的负极连接，第二稳压管(D02)的正极与第二三极管(Q02)的基极连接，同时，第二三极管(Q02)的基极通过电容(C01)接地，第二三极管(Q02)的发射极接地，第二三极管(Q02)的集电极还过第二电阻(R02)连接到第一三极管(Q01)的基极，第一三极管(Q01)的发射极与开关管(QA)的源极连接；第一电阻(R01)的一端接开关电源电路(1)的输出端，第一电阻(R01)的另一端连接第一稳压管(D01)的负极，第一稳压管(D01)的正极接地，第一电阻(R01)和第一稳压管(D01)的连接节点与第二三极管(Q02)的集电极连接。

3.根据权利要求1或2所述的隔爆兼本安电源装置，其特征在于：所述第一级过压保护电路(4)包括第二和第三分压电阻(R11、R12)、第一和第二采样电阻(R13、R14)、触发器(U10)、第一比较器(U11)和第二开关管(QB)，第二分压电阻(R11)与第三分压电阻(R12)串联，第二分压电阻(R11)的一端连接在输入级过压欠压保护电路(2)的输出端，第三分压电阻(R12)的一端接地，第二分压电阻(R11)的另一端与第三分压电阻(R12)的另一端连接形成的连接节点同时与第一比较器(U11)的输出端和触发器(U10)的输入端(TRIG)连接，第一比较器(U11)的同相输入端连接所述基准电压产生电路(3)的第一输出端，第一比较器(U11)的反相输入端通过第一采样电阻(R13)连接隔爆兼本安电源装置的正输出端(OUT+)，比较器(U11)的反相输入端还通过第二采样电阻(R14)接地，第二开关管(QB)的源极连接输入级过压欠压保护电路(2)的输出端，第二开关管(QB)的漏极同时连接第二级过压保护电路(5)的输入端和第二级过流保护电路(7)的输入端以及第二级短路保护电路(9)的输入端；第二开关管(QB)的栅极连接触发器(U10)的输出端(OUT)。

4.根据权利要求3所述的隔爆兼本安电源装置，其特征在于：所述第一级过流保护电路(6)包括所述第二和第三分压电阻(R11、R12)、反馈电阻(R15)、接地电阻(R16)、所述触发器(U10)、第二比较器(U12)、运算放大器(U14)、所述第二开关管(QB)和第三三极管(Q10)，所述第二分压电阻(R11)与第三分压电阻(R12)的连接节点同时与第二比较器(U12)的输出端和触发器(U10)的输入端(TRIG)连接，第二比较器(U12)的同相输入端连接所述基准电压产生电路(3)的第一输出端，第二比较器(U12)的反相输入端连接第三三极管(Q10)的发射极和反馈电阻(R15)的一端，反馈电阻(R15)的另一端通过接地电阻(R16)接地，反馈电阻(R15)与接地电阻(R16)的连接节点与运算放大器(U12)的反相输入端连接，运算放大器(U12)的同相输入端连接隔爆兼本安电源装置的负输出端(OUT-)，第三三极管(Q10)的基极连接运算放大器(U12)的输出端，第三三极管(Q10)的集电极连接输入级过压欠压保护电路(2)的输出端。

5.根据权利要求4所述的隔爆兼本安电源装置，其特征在于：所述第一级短路保护电路(8)包括所述第二和第三分压电阻(R11、R12)、所述触发器(U10)、第四比较器(U13)和所述第二开关管(QB)，所述第二分压电阻(R11)与第三分压电阻(R12)的连接节点同时与第三比较器(U13)的输出端和触发器(U10)的输入端(TRIG)连接，第三比较器(U13)的同相输入端连接隔爆兼本安电源装置的正输出端(OUT+)，第三比较器(U13)的反相输入端连接所述基准电压产生电路(3)的第二输出端。

Images