专利名称：矿用直流稳压电源保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源保护电路，具体涉及一种矿用直流稳压电源保护电路，当矿用直流稳压电源输出端出现短路或者过压时，能够切断直流稳压电源输出端的保护电路。
背景技术：
目前煤矿普遍采用的直流稳压电源在输出端易出现短路或者过压情况，当上述情况发生时却不能对直流稳压电源予以有效保护。当电源输出端出现短路，如滤波电容出现短路等情况时，短路阻抗较大，却未达到电源电路的过流保护值，电源电路就会以更大的功率继续工作，故障就会继续扩大，使得电源电路进一步损坏，最终影响电源电路不能正常工作；或者当电源电路的输出端由于反馈环路的开环等原因，导致电源的闭环系统处于开环状态，此时电源电路的输出电压就可能超过预先设定电压值，使得与电源电路电连接的相 关电路由于过压而损坏。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能够有效保护矿用直流稳压电源，防止出现短路或者过压情况发生的矿用直流稳压电源保护电路，以克服现有技术的不足。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是一种矿用直流稳压电源保护电路，包括供电电路、基准电源电路、电流取样比较电路、电压取样比较电路、开关电路和下降沿触发脉冲延时电路，所述供电电路的输入端与开关电路的输入端电连接，供电电路的输出端与基准电源电路的输入端电连接，所述基准电源电路的输出端同时与电流取样比较电路的正向输入端和电压取样比较电路的正向输入端电连接，电流取样比较电路的输出端和电压取样比较电路的输出端均与开关电路的输入端以及下降沿触发脉冲延时电路电连接，所述电流取样电路的反向输入端和电压取样电路的反向输入端分别为取样电流连接端和取样电压连接端。在上述技术方案中，所述供电电路包括三极管Ql、稳压管Zl、电阻Rl和电容Cl，所述三极管Ql的集电极通过接插件Jl与矿用直流稳压电源电路的输出端电连接，三极管Ql的基极与电阻Rl和稳压管Zl电连接，三极管Ql的发射极与电容Cl电连接。在上述技术方案中，所述基准电源电路包括基准电源Z2、电阻R2和电容C4、C6，所述供电电路的输出端通过电阻R2与基准电源Z2以及电容C4、C6电连接，所述电容C4、C6分别与基准电源Z2电连接。在上述技术方案中，所述电流取样比较电路包括电流取样比较器U1A、电阻R3、R4以及电容C5、C7，所述电流取样比较器U1A、电阻R3、R4以及电容C5、C7，所述电流取样比较器UlA通过电阻R3、R4以及电容C5、C7与基准电源电路电连接，所述电流取样比较器UlA的型号为LM339 ;所述电压取样比较电路包括电压取样比较器U1B，且电压取样比较器UlB的型号为LM339。[0008]在上述技术方案中，所述开关电路包括比较器U1C、三极管Q2、电阻R6、R8、R9、R10、二极管Dl和电容C3，比较器UlC的正向输入端与电流取样比较电路的输出端和电阻R6以及电压取样比较电路的输出端电连接，比较器UlC的反向输入端接2. 5v电压，比较器UlC的输出端与三极管Q2的基极电连接，三极管Q2的发射极与电容C3和电阻R8、RlO电连接，三极管Q2的集电极与电阻R9和二极管Dl电连接。在上述技术方案中，所述下降沿触发脉冲延时电路包括比较器U1D、双路单稳态触发器U2、电阻R5和电容C2，所述比较器UlD的正向输入端接2. 5v电压，比较器UlD的反向输入端与双路单稳态触发器U2的输出端电连接，双路单稳态触发器U2的脉冲延时输入端与电流取样比较电路的输出端、电压取样比较电路的输出端以及开关电路的输入端电连接，双路单稳态触发器U2的电源输出端与电阻R5以及电容C2电连接。本实用新型所具有的积极效果是采用本实用新型上述结构后，当矿用直流稳压电源电路输出的电流、电压正常时，本实用新型的电流取样比较电路和电压取样比较电路处于截止状态；当矿用直流稳压电源电路输出端过压而输出电流正常时，电流取样比较电 路或者电压取样比较电路为开路，与开关电路输出端电连接的电源电路输出端的场效应管为饱和状态，使得电源电路能够正常输出，当矿用直流稳压电源电路输出端过流或者过压时，电流取样比较电路或者电压取样比较电路输出低电平，开关电路处于饱和状态，使得与开关电路输出端电连接的电源电路输出端的场效应管为截止状态，切断电源电路输出，而与开关电路电连接的下降沿触发脉冲延时电路，使得场效应管在延时时间内保持截止状态，从而确保了本实用新型工作的稳定性和可靠性。本实用新型能够有效保护矿用直流稳压电源，且防止矿用直流稳压电源出现短路或者过压的情况发生。
图I是本实用新型一种具体实施方式
的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本实用新型作进一步的说明，但并不局限于此。如图I所示，一种矿用直流稳压电源保护电路，包括供电电路I、基准电源电路2、电流取样比较电路3、电压取样比较电路4、开关电路5和下降沿触发脉冲延时电路6，所述供电电路I的输入端与开关电路5的输入端电连接，且供电电路I还为矿用直流稳压电源电路的输出端的连接端，供电电路I的输出端与基准电源电路2的输入端电连接，所述基准电源电路2的输出端同时与电流取样比较电路3的正向输入端和电压取样比较电路4的正向输入端电连接，电流取样比较电路3的输出端和电压取样比较电路4的输出端均与开关电路5的输入端以及下降沿触发脉冲延时电路6电连接，开关电路5的输出端还为矿用直流稳压电源电路输出端的场效应管的栅极的连接端，所述电流取样电路3的反向输入端和电压取样电路4的反向输入端分别为矿用直流稳压电源电路的取样电流连接端和取样电压连接端。如图I所示，所述供电电路I包括三极管Ql、稳压管Zl、电阻Rl和电容Cl，所述三极管Ql的集电极通过接插件Jl与矿用直流稳压电源电路的输出端电连接，三极管Ql的基极与电阻Rl和稳压管Zl电连接，三极管Ql的发射极与电容Cl电连接。如图I所示，所述基准电源电路2包括基准电源Z2、电阻R2和电容C4、C6，所述供电电路I的输出端通过电阻R2与基准电源Z2以及电容C4、C6电连接，所述电容C4、C6分别与基准电源Z2电连接。如图I所示，所述电流取样比较电路3包括电流取样比较器U1A，、电阻R3、R4以及电容C5、C7，所述电流取样比较器U1A、电阻R3、R4以及电容C5、C7，所述电流取样比较器UlA通过电阻R3、R4以及电容C5、C7与基准电源电路2电连接，所述电流取样比较器UlA的型号为LM339 ;所述电压取样比较电路4包括电压取样比较器U1B，且电压取样比较器UlB的型号为LM339。如图1所示，所述开关电路5包括比较器讥(、三极管02、电阻1 6、1 8、1 9、1 10、二极管Dl和电容C3，比较器UlC的正向输入端与电流取样比较电路3的输出端和电阻R6以及电压取样比较电路4的输出端电连接，比较器UlC的反向输入端接2. 5v电压，比较器UlC 的输出端与三极管Q2的基极电连接，三极管Q2的发射极与电容C3和电阻R8、R10电连接，三极管Q2的集电极与电阻R9和二极管Dl电连接。如图I所示，所述下降沿触发脉冲延时电路6包括比较器U1D、双路单稳态触发器U2、电阻R5和电容C2，所述比较器UlD的正向输入端接2. 5v电压，比较器UlD的反向输入端与双路单稳态触发器U2的输出端电连接，双路单稳态触发器U2的脉冲延时输入端与电流取样比较电路3的输出端、电压取样比较电路4的输出端以及开关电路5的输入端电连接，双路单稳态触发器U2的电源输出端与电阻R5以及电容C2电连接。如图I所示，本实用新型工作原理如下矿用直流稳压电源电路的输出端通过接插件Jl端子的I脚与供电电路I的输入端电连接，由NPN型三极管Q1、稳压管Z1、电阻Rl和电容Cl构成的供电电路I产生供电电压VT，为本实用新型供电。本实用新型基准电源电路2所包括的基准电源Z2 (型号为LM431)产生第一基准电压(+2. 5V)，第一基准电压同时电连接电压比较器UlB (型号为LM339)的正向输入端7脚、比较器UlC的反向输入端8脚以及比较器UlD的正向输入端11脚；所述第一基准电压(+2. 5V)经过电阻R3、R4分压产生第二基准电压，第二基准电压电连接比较器UlA的(LM339)正向输入端5脚。矿用直流稳压电源电路输出端的取样电压(Vcon)通过接插件Jl端子6脚与电压比较器UlB的反向输入端6脚电连接；当矿用直流稳压电源电路输出端的电压正常时，Vcon电压小于第一基准电压(+2. 5V)，电压比较器UlB为截止状态，电压比较器UlB输出端I脚开路；当矿用直流稳压电源电路输出端电压出现过压时，Vcon电压大于第一基准电压(+2. 5V)，电压比较器UlB为饱和状态，电压比较器UlB输出端I脚为低电平。矿用直流稳压电源电路输出端的取样电流(RS)通过接插件Jl端子7脚与电压比较器UlA的反向输入端4脚电连接；当矿用直流稳压电源电路输出端的电流正常时，RS电压小于第二基准电压，电流比较器UlA为截止状态，电流比较器UlA的输出端2脚开路；当矿用直流稳压电源电路输出端电流出现过流时，RS电压大于第二基准电压，电流比较器UlA为饱和状态，电流比较器UlA的输出端2脚为低电平。本实用新型的开关电路5所包括的比较器UlC的正向输入端9脚为开关电路5的控制端，且控制端电连接电压比较器UlB的输出端I脚和电流比较器UlA的输出端2脚，所述电压比较器Uic的输出端14脚通过电阻R7连接PNP三极管Q2基极，PNP三极管Q2发射极通过接插件Jl端子I脚(VCC)连接矿用直流稳压电源电路的输出端，PNP型三极管Q2集电极通过二极管Dl和接插件Jl端子2、3脚(GA)连接矿用直流稳压电源电路的输出端场效应管的栅极。当矿用直流稳压电源电路输出端电压出现过压或电流正常时，电压比较器UlB的输出端I脚或电流比较器UlA的输出端2脚开路，所述开关电路5的控制端通过电阻R6连接供电电路I输出端输出的电压VT,电压比较器UlC的正向输入端9脚的电压大于第一基准电压(+2. 5V)，电压比较器UlC为截止状态，电压比较器UlC输出端14脚开路，PNP型三极管Q2为截止状态，电源电路的输出电压(VCC)经过电阻R8和电阻RlO分压后通过二极管Dl和接插件Jl端子2、3脚(GA)连接矿用直流稳压电源电路输出端的场效应管的栅极，使输出端场效应管为饱和状态，矿用直流稳压电源电路正常输出。当矿用直流稳压电源电路输出端的电压出现过压或电流出现过流时，电压比较器UlB的输出端I脚或电流比较器UlA的输出端2脚为低电平，所述开关电路5的控制端为低电平，电压比较器UlC的正向输入端9脚电压小于第一基准电压(+2. 5V)，电压比较器UlC为饱和状态，电压比较器UlC输出端14脚为低电平，PNP型三极管Q2基极为低电平，PNP型三极管Q2为导通状态，矿用直流稳压电源电路的输出电压(VCC)经过PNP型三极管Q2、二极管Dl和接插件Jl端子2、3脚(GA)连接矿用直流稳压电源电路输出端的场效应管的栅极，场效应管为截止状态，此时切断矿用直流稳压电源电路的输出，实现了保护矿用直流稳压电源电路以及与其相关电连接的电路。为确保本实用新型工作的稳定性和可靠性，本实用新型下降沿触发脉冲延时电路6所包括的双路单稳态触发器U2的脉冲延时电路的输入端5脚(型号我CD4098)和电压比较器UlD输出端的13脚同时连接所述开关电路5的控制端和电压比较器UlB输出端I脚以及电流比较器UlA输出端2脚，下降沿触发脉冲延时电路6延时时间由电阻R5和电容C2控制；当矿用直流稳压电源电路输出端电压出现过压或电流出现过流时，电压比较器UlB输出端I脚或电流比较器UlA输出端2脚为低电平，双路单稳态触发器U2(型号为CD4098)的输出端6脚输出脉冲时间为延时时间的高电平，送至电压比较器UlD的反向输入端10脚，电压比较器UlD的输出端13脚同时输出低电平到所述开关电路5的控制端，使矿用直流稳压电源电路输出端的场效应管在延时时间内保持截止状态，此时切断稳压电源电路的输出。从而确保了本实用新型工作时的稳定性和可靠性。
权利要求1.一种矿用直流稳压电源保护电路，其特征在于包括供电电路(I)、基准电源电路(2)、电流取样比较电路(3)、电压取样比较电路(4)、开关电路(5)和下降沿触发脉冲延时电路(6 )，所述供电电路(I)的输入端与开关电路(5 )的输入端电连接，供电电路(I)的输出端与基准电源电路(2)的输入端电连接，所述基准电源电路(2)的输出端同时与电流取样比较电路(3)的正向输入端和电压取样比较电路(4)的正向输入端电连接，电流取样比较电路(3)的输出端和电压取样比较电路(4)的输出端均与开关电路(5)的输入端以及下降沿触发脉冲延时电路(6 )电连接，所述电流取样电路(3 )的反向输入端和电压取样电路(4 )的反向输入端分别为取样电流连接端和取样电压连接端。
2.根据权利要求I所述的矿用直流稳压电源保护电路，其特征在于所述供电电路(I)包括三极管Q1、稳压管Z1、电阻Rl和电容Cl，所述三极管Ql的集电极通过接插件Jl与矿用直流稳压电源电路的输出端电连接，三极管Ql的基极与电阻Rl和稳压管Zl电连接，三极管Ql的发射极与电容Cl电连接。
3.根据权利要求I所述的矿用直流稳压电源保护电路，其特征在于所述基准电源电路(2 )包括基准电源Z2、电阻R2和电容C4、C6，所述供电电路(I)的输出端通过电阻R2与基准电源Z2以及电容C4、C6电连接，所述电容C4、C6分别与基准电源Z2电连接。
4.根据权利要求I所述的矿用直流稳压电源保护电路，其特征在于所述电流取样比较电路(3)包括电流取样比较器U1A、电阻R3、R4以及电容C5、C7，所述电流取样比较器U1A、电阻R3、R4以及电容C5、C7，所述电流取样比较器UlA通过电阻R3、R4以及电容C5、C7与基准电源电路(2)电连接，所述电流取样比较器UlA的型号为LM339 ;所述电压取样比较电路(4)包括电压取样比较器U1B，且电压取样比较器UlB的型号为LM339。
5.根据权利要求I所述的矿用直流稳压电源保护电路，其特征在于所述开关电路(5)包括比较器U1C、三极管Q2、电阻R6、R8、R9、R10、二极管Dl和电容C3，比较器UlC的正向输入端与电流取样比较电路(3)的输出端和电阻R6以及电压取样比较电路(4)的输出端电连接，比较器UlC的反向输入端接2. 5v电压，比较器UlC的输出端与三极管Q2的基极电连接，三极管Q2的发射极与电容C3和电阻R8、RlO电连接，三极管Q2的集电极与电阻R9和二极管Dl电连接。
6.根据权利要求I所述的矿用直流稳压电源保护电路，其特征在于所述下降沿触发脉冲延时电路(6)包括比较器U1D、双路单稳态触发器U2、电阻R5和电容C2，所述比较器UlD的正向输入端接2. 5v电压，比较器UlD的反向输入端与双路单稳态触发器U2的输出端电连接，双路单稳态触发器U2的脉冲延时输入端与电流取样比较电路(3)的输出端、电压取样比较电路(4)的输出端以及开关电路(5)的输入端电连接，双路单稳态触发器U2的电源输出端与电阻R5以及电容C2电连接。
专利摘要本实用新型涉及一种矿用直流稳压电源保护电路，包括供电电路、基准电源电路、电流取样比较电路、电压取样比较电路、开关电路和下降沿触发脉冲延时电路，供电电路的输入端与开关电路的输入端电连接，供电电路的输出端与基准电源电路的输入端电连接，基准电源电路的输出端通过电流取样比较电路和电压取样比较电路均与开关电路的输入端以及下降沿触发脉冲延时电路电连接，所述电流取样电路的反向输入端和电压取样电路的反向输入端分别为取样电流连接端和取样电压连接端。本实用新型能够有效保护矿用直流稳压电源，且防止出现短路或者过压情况发生。
文档编号H02H3/08GK202586264SQ201220214378
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者李名星, 高发明 申请人:常州迪泰科特测控设备有限公司