CN202503435U - 本安电路恒流斜坡升压软启动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种本安电路恒流斜坡升压软启动电路，包括：依次电连接的第一保护电路模块、第一斜坡升压软启动电路模块、第二保护电路模块、第二斜坡升压软启动电路模块及电流斜坡软启动电路模块。该技术的本安电路由电流斜坡软启动电路、两级过流保护电路、两级过压保护电路以及两级斜坡升压软启动电路组成，当负载发生过载或短路时由斜坡恒流软启动电路控制立即断开输出，恢复电流过程实现斜坡恢复，保证了输出电路的可靠性，当消除过压、过热等故障后的恢复过程，采用斜坡升压式来启动电路，防止对后级电路芯片等的冲击，提高了电路的可靠性，大大提高了过流精确保护且负载偏离值小、提高了安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种本安型直流稳压电源的本安电路，尤其涉及一种隔爆兼本安型直流稳压电源的本安电路恒流斜坡升压软启动电路。
背景技术
本安电路的定义为：线路发生短路或电火花，也不足以点燃周围的易燃易爆气体，这样的电路称为本质安全电路，简称本安电路。其特点是：电源电路内部和引出线不论是在正常工作还是在故障状态下都是安全的，所产生的电火花不会点燃周围环境中的爆炸性混合物。
但目前矿用隔爆兼本安型直流稳压电源的本安电路多数采用的是阶跃启动，存在启动电流大，带负载能力弱等缺点。进行火花点燃实验时很容易点燃试验气体，造成输出本安输出电流较小，一般为18V/300mA左右。在本安输出端加大限流电阻(采用1Ω或更大的限流电阻)可以增大输出电流，但很容易超过《MT/T 408-1995煤矿用直流稳压电源》规定的5％的负载效应等性能参数。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种本安电路恒流斜坡升压软启动电路，提高了过流精确保护且负载偏离值小，进行火花试验不会点燃试验气体，提高了安全性。
为实现上述目的，提供一种本安电路恒流斜坡升压软启动电路，其包括：依次电连接的第一保护电路模块、第一斜坡升压软启动电路模块、第二保护电路模块、第二斜坡升压软启动电路模块及电流斜坡软启动电路模块。
所述第一保护电路模块包括电性连接的第一过压保护电路模块及第一过流保护电路模块，所述第二保护电路模块电性连接的包括第二过压保护电路模块及第二过流保护电路模块。
所述一电流斜坡软启动电路模块包括：第一电容、第二电容、电感及二极管，所述第一电容的两端分别电性连接于电压输入端与接地端，所述第二电容的两端分别电性连接于电压输出端与接地端，一该电感与该二极管并联连接于电压输入端与电压输出端，所述二极管的阳极电性连接于电压输出端。
所述第一、第二斜坡升压软启动电路模块分别包括：场效应管、三极管、第三电容及第一、第二、第三、第四、第五、第六电阻，该第一电阻与第二电阻串联后两端分别电性连接于24V电源正极与第一、第二保护电路模块该三极管的基极经过第二电阻连接于第一、第二保护电路模块，该三极管的发射极连接于24V电源正极，三极管的集电极经第三电阻、第三电容后接地，三极管的集电极经第四电阻后连接地，三极管的集电极经第五电阻连接于场效应管的G引脚，电源输入端经第六电阻连接于场效应管的S引脚。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种本安电路恒流斜坡升压软启动电路，该技术的本安电路由电流斜坡软启动电路、两级过流保护电路、两级过压保护电路以及两级斜坡升压软启动电路组成，当负载发生过载或短路时由斜坡恒流软启动电路控制立即断开输出，恢复电流过程实现斜坡恢复，保证了输出电路的可靠性，当消除过压、过热等故障后的恢复过程，采用斜坡升压式来启动电路，防止对后级电路芯片等的冲击，提高了电路的可靠性，大大提高了过流精确保护且负载偏离值小、提高了安全性。
为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本实用新型本安电路恒流斜坡升压软启动电路的模块图；
图2为本实用新型本安电路恒流斜坡升压软启动电路的电路图；
图3为图2中电流斜坡软启动电路模块电路图；
图4为图2中斜坡升压软启动电路模块电路图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1及图2，本实用新型提供的本安电路恒流斜坡升压软启动电路，包括：依次电连接的第一保护电路模块1、第一斜坡升压软启动电路模块2、第二保护电路模块3、第二斜坡升压软启动电路模块4及电流斜坡软启动电路模块5。
所述第一保护电路模块1包括第一过压保护电路模块及第一过流保护电路模块，所述第二保护电路模块3包括第二过压保护电路模块及第二过流保护电路模块。该第一保护电路模块1与第二保护电路模块3中任一保护电路模块发生故障时，另一没发生故障保护电路模块继续保护电路，保证输出电源为本安信号。
请参阅图3，该电流斜坡软启动电路模块5包括：第一电容C2，该电容C2接于电压输入端Vin与地线端；第二电容C4，该电容C4接于电压输出端Vout与地线端；一电感L2及一二极管D2，该电感L2与二极管D2并联接于电压输入端Vin与电压输出端Vout，且该二极管D2的阳极接于电压输出端Vout。
当电路输入电压Vin有较大纹波时，电容C2、C4及电感L2滤除输入电源纹波，使输出更加稳，实现п形滤波器功能；当电路输出端Vout突然短路时，流过整个电路电流受到电感L2的限制，不会突然增大，减少短路瞬间输出能量，火花试验时确保不会点燃测试气体；当电路启动或由于故障重启动时，由于电感L2限制电路中电流突然增大，实现输出电流软启动。
请参阅图4，该第一、第二斜坡升压软启动电路模块包括2、4：第一电阻R13与第二R14串联后连接于24V电源正极与第一、第二保护电路模块的电压比较器U2A、U3A的第一引脚，三极管Q3的基极的经过第二R14连接于第一、第二保护电路模块的电压比较器U2A、U3A的第一引脚，三极管Q3的发射极连接于24V电源正极处，三极管Q3的集电极经第三电阻R16和第三电容C11连接至地线，三极管Q3的集电极经第四电阻R17连接至地线，三极管Q3的集电极经第五电阻R15连接至场效应管Q2的G脚，电源Vpp1经第六电阻R8连接至场效应管Q2的S脚，场效应管Q2的引脚D作为输出端Vout1。
当电压比较器引脚1处输出高电平时，即三极管Q3的基极处于高电平控制下，三极管Q3处于截止状态，场效应管Q2处于导通状态，为后段负载提供输出电压；当第一、第二保护电路模块1、3的电压比较器U2A、U3A的第一引脚输出低电平时，即三极管Q3的基极处于低电平控制下，三极管Q3处于导通状态，使得第五电阻R15的的电压立即升高，场效应管Q2截止，断开输出电压，随着电阻R8的电压升高，第一、第二保护电路模块1、3的电压比较器U2A、U3A的第一引脚输出高电平，即三极管Q3的基极处于高电平控制下，三极管Q3处于截止状态，电容C11通过第三电阻R16及第四电阻R17缓慢放电，当第五电阻R15与第四电阻R17之间的电压低于输入电压Vin0.7V时，场效应管Q2缓慢打开，输出电压缓慢升高，实现输出电压软启动。
综上所述，本实用新型提供一种本安电路恒流斜坡升压软启动电路，当负载发生过载或短路时由斜坡恒流软启动电路控制立即断开输出，恢复电流过程实现斜坡恢复，保证了输出电路的可靠性，当消除过压、过热等故障后的恢复过程，采用斜坡升压式来启动电路，防止高电压对后级电路芯片等的冲击，提高了电路的可靠性，在短路情况下过流保护误差为2％大大提高了过流精确保护且负载偏离值小，满足标准规定的5％负载偏离值要求，进行火花试验不会点燃试验气体，提高了安全性。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种本安电路恒流斜坡升压软启动电路，其特征在于，包括：依次电连接的第一保护电路模块、第一斜坡升压软启动电路模块、第二保护电路模块、第二斜坡升压软启动电路模块及电流斜坡软启动电路模块。
2.如权利要求1所述的本安电路恒流斜坡升压软启动电路，其特征在于，所述第一保护电路模块包括电性连接的第一过压保护电路模块及第一过流保护电路模块，所述第二保护电路模块电性连接的包括第二过压保护电路模块及第二过流保护电路模块。
3.如权利要求1所述的本安电路恒流斜坡升压软启动电路，其特征在于，所述一电流斜坡软启动电路模块包括：第一电容、第二电容、电感及二极管，所述第一电容的两端分别电性连接于电压输入端与接地端，所述第二电容的两端分别电性连接于电压输出端与接地端，一该电感与该二极管并联连接于电压输入端与电压输出端，所述二极管的阳极电性连接于电压输出端。
4.如权利要求1所述的本安电路恒流斜坡升压软启动电路，其特征在于，所述第一、第二斜坡升压软启动电路模块分别包括：场效应管、三极管、第三电容及第一、第二、第三、第四、第五、第六电阻，该第一电阻与第二电阻串联后两端分别电性连接于24V电源正极与第一、第二保护电路模块该三极管的基极经过第二电阻连接于第一、第二保护电路模块，该三极管的发射极连接于24V电源正极，三极管的集电极经第三电阻、第三电容后接地，三极管的集电极经第四电阻后连接地，三极管的集电极经第五电阻连接于场效应管的G引脚，电源输入端经第六电阻连接于场效应管的S引脚。
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|---|---|---|---|---|
| CN107769588A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-06 | 北京和利时智能技术有限公司 | 一种本质安全型电源 |
| CN112187035A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-05 | 山西暗石电子技术有限公司 | 一种基于mcu的软启动模块及电子设备 |
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