3脚连接电流取样电路的输出端，5引脚连接过电压检测比较器U4 5的2引脚，电压取样电路的输出端连接过电压检测比较器U4 5的3引脚；
[0047]过电流检测比较器U3 6的I引脚与7引脚连接后连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地；输入电源同时为过电流检测比较器U3 6和过电压检测比较器U4 5供电，过电流检测比较器U3 6和过电压检测比较器U4 5的8引脚都连接输入电源正极，过电流检测比较器U3 6和过电压检测比较器U4 5的8引脚各自通过滤波电容C4、C10后接地；
[0048]过电流检测比较器U3 6的5引脚与过电压检测比较器U4 5的2引脚连接，电容C2的一端连接在过电流检测比较器U3 6的5引脚与过电压检测比较器U4 5的2引脚连线上，另一端接地；过电压检测比较器U4 5的I引脚和2引脚之间连接电阻R2，过电压检测比较器U4 5的I引脚和7引脚连接后连接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接地；
[0049]过电压检测比较器U4 5的输出端5、6并接在一起后分为三条支路，一条支路连接电阻R5后连接输入电极正极，一条支路连接电阻R6后接地，一条支路连接电阻Rll后连接场效应管Q3的栅极；
[0050]场效应管Q3的漏极接本安输出负极。
[0051]场效应管Q3既为第二开关。
[0052]取样电路由一取样电阻R12完成，电阻R12的一端连接输入电源负极，另一端连接场效应管Q3的源极，电阻R12与场效应管Q3的源极连接的一端为电流取样电路的输出端。
[0053]电压取样电路包括串联连接的电阻R9和电阻R10，电阻R9的一端连接输入电源正极，另一端连接电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端连接输入电源负极，电阻RlO的两端并联电容C11，电阻R9和电阻RlO连接的一端为电压取样电路的输出端。
[0054]当电路正常工作时，即没有发生过电流和过电压的情况下，对于第一级保护电路来说，过电流检测比较器Ul 2的5脚通过Rl上拉到电压参考，过电压检测比较器U2的2脚输入高电平，于是过电压检测比较器U2 3的6脚浮空；过电压检测比较器U2 3的输入引脚在没有过电压的情况下输入为低，于是过电压检测比较器U2 3的5脚也浮空，Ql的基极由R4上拉到input，input为输入电源正极1，Ql导通，Q2的栅极电压下降也导通，本安输出正极与输入电源正极I连接。同理对于第二级保护电路来说，在没有发生过电流和过电压的情况下过电压检测比较器U4的5脚和6脚也浮空，此时场效应管Q3的栅极电压为input在R5和R6的分压，于是导通，本安输出负极通过Q3的漏极、源极、R12与输入电源负极10连接。
[0055]当电路出现过电流的情况时，过电流检测比较器Ul 2的内部三极管导通，电容C3通过过电流检测比较器Ul 2的5脚迅速放电，于是过电压检测比较器U2 3的I通道状态翻转，6脚由高电平变为低电平，此时第一级保护电路的三极管Ql的基极电压接近于0v，Ql关断，场效应管Q2的栅极由input上拉，于是关断了 input ;对于第二级保护电路来说，当过电压检测比较器U4 5的6脚由高电平变为低电平时，场效应管Q3的栅极电压接近于0，所以也关断，这样相当于把本安输出的正极和负极同时关断。关断之后对于第一级保护电路来说，过电压检测比较器U2 3的I脚通过Rl对C3充电，当充电到1.27v时，过电压检测比较器U2 3的6脚电压翻转，Ql的基极由R4上拉为高电平导通，Q2的栅极电压下降也导通，对于第二级保护电路来说，过电压检测比较器U4 5的I脚通过R2对C6充电，充电到
1.27v时过电压检测比较器U4 5的6脚状态变为高电平，于是Q3也导通，如此循环下去。
[0056]当电路出现过电压的情况时，对于第一级保护电路来说，过电压检测比较器U2 3的I通道状态翻转，6脚由高电平变为低电平，此时第一级保护电路的三极管Ql的基极电压接近于Ov，Ql关断，场效应管Q2的栅极由input上拉，于是关断了 input ;对于第二级保护电路来说，当过电压检测比较器U4 5的6脚由高电平变为低电平时，场效应管Q3的栅极电压接近于O，所以也关断，这样相当于把本安输出的正极和负极同时关断。与发生过电流保护时不同，发生过电压保护时保护电路的Q2和Q3同时关断，直到电压下降到某一电压之下才能解除。
[0057]如图3所不，11代表mosfet开关的驱动电压，ch2代表本安输出电压波形18V，在短路瞬间，18v迅速下降，mosfet的驱动电压也关断，mosfet驱动电压降为Iv左右时认为电路完成关断，由于水平分辨率lus，即关断时间为lus。
[0058]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种矿用本安电源用双重保护电路，其特征是，包括:第一级保护电路和第二级保护电路； 所述第一级保护电路的输入端连接取样电路的输出端，所述第一级保护电路的输出端连接第一开关；输入电源正极和本安输出正极通过所述第一开关连接； 所述第二级保护电路的输入端连接取样电路的输出端，所述第二级保护电路的输出端连接第二开关；本安输出负极和输入电源负极通过所述第二开关连接； 所述取样电路包括电流取样电路和电压取样电路； 所述电流取样电路串联在第二开关与输入电源负极之间的连线上，用于检测本安电源输出电流； 所述电压取样电路串联在输入电源正极和输入电源负极之间的连线上，用于检测本安电源输出电压。
2.如权利要求1所述的一种矿用本安电源用双重保护电路，其特征是，所述第一级保护电路包括过电流检测比较器Ul和过电压检测比较器U2 ; 过电流检测比较器Ul的输入引脚连接电流取样电路的输出端，输出引脚连接过电压检测比较器U2的输入引脚，电压取样电路的输出端连接U2的另一输入引脚； 输入电源同时为过电流检测比较器Ul和过电压检测比较器U2供电，过电流检测比较器Ul和过电压检测比较器U2的电源引脚都连接输入电源正极，过电流检测比较器Ul和电压检测比较器U2的电源引脚各自通过滤波电容后接地； 过电流检测比较器Ul的输出引脚与过电压检测比较器U2的输入引脚连接， 过电压检测比较器U2的输出引脚并接在一起后连接到三极管Ql的基极，三极管Ql的集电极与场效应管Q2的栅极连接，三极管Ql的发射极接地，输入电源正极连接电阻R3后连接到三极管Ql的集电极，输入电源正极连接电阻R4后连接到三极管Ql的基极，三极管Q3的发射极接地； 场效应管Q2的源极接输入电源正极，漏极接本安输出正； 场效应管Q2为所述第一开关。
3.如权利要求1所述的一种矿用本安电源用双重保护电路，其特征是，所述第二级保护电路包括过电流检测比较器U3和过电压检测比较器U4 ; 过电流检测比较器U3的输入引脚连接电流取样电路的输出端，输出引脚连接过电压检测比较器U4的输入引脚，电压取样电路的输出端连接过电压检测比较器U4的输入引脚； 输入电源同时为过电流检测比较器U3和过电压检测比较器U4供电，过电流检测比较器U3和过电压检测比较器U4的电源引脚都连接输入电源正极，过电流检测比较器U3和过电压检测比较器U4的电源引脚各自通过滤波电容后接地； 过电流检测比较器U3的输出引脚与过电压检测比较器U4的输入引脚连接， 过电压检测比较器U4的输出引脚并接在一起后分为三条支路，一条支路连接电阻R5后连接输入电极正极，一条支路连接电阻R6后接地，一条支路连接电阻Rll后连接场效应管Q3的栅极； 所述场效应管Q3的漏极接本安输出负极； 场效应管Q3为所述第二开关。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种矿用本安电源用双重保护电路，其特征是，所述取样电路由一取样电阻R12完成，电阻R12的一端连接输入电源负极，另一端连接场效应管Q3的源极，电阻R12与场效应管Q3的源极连接的一端为电流取样电路的输出端。
5.如权利要求1-3任一项所述的一种矿用本安电源用双重保护电路，其特征是，所述电压取样电路包括串联连接的电阻R9和电阻R10，电阻R9的一端连接输入电源正极，另一端连接电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端连接输入电源负极，电阻RlO的两端并联电容ClL电阻R9和电阻RlO连接的一端为电压取样电路的输出端。
【专利摘要】本发明公开了一种矿用本安电源用双重保护电路，包括：第一级保护电路和第二级保护电路；所述第一级保护电路的输入端连接取样电路的输出端，所述第一级保护电路的输出端连接第一开关；输入电源正极和本安输出正极通过所述第一开关连接；所述第二级保护电路的输入端连接取样电路的输出端，所述第二级保护电路的输出端连接第二开关；本安输出负极和输入电源负极通过所述第二开关连接；所述取样电路包括电流取样电路和电压取样电路。本发明在发生过电流或者过电压的情况下均切断输出，结构简单，成本低，关断速度可达1us，故障解除后可以自动恢复工作。
【IPC分类】H02H3-20, H02H3-08
【公开号】CN104617547
【申请号】CN201510082373
【发明人】马良柱, 张永庆, 李润春, 李连庆
【申请人】山东微感光电子有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月15日