一种输出电源的安全控制电路的制作方法

1.本发明涉及电源安全技术领域，尤其涉及一种输出电源的安全控制电路。


背景技术：

2.随着矿业、石油等产业的飞速发展，防爆装置在生产、救援的使用也越来越广泛，品种和功能也越来越多。在充满爆炸性气体的环境下如何防止事故性爆炸也已经成为重要的话题。由于电器在工作时都会产生电火花，一旦与生产环境的爆炸性气体相接触，就会导致大型的爆炸事故，从而危害工人们的生命安全以及国家财产。
3.本安防爆装置就为了在可燃性环境下，能够防止装置内部产生的电火花或效应和可引燃性的气体相接触，从而达到防爆的作用。如今现有的本安装置在工作时本安输出电源保护动作后不可自动恢复，从而发生一些意外的事故。为了解决现有本安电路存在的技术问题，需要研发一种输出电源的安全控制电路。
4.由此可见，如何提高本安电路的可靠性为本领域亟需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种输出电源的安全控制电路，由此克服现有技术中所存在的问题。
6.为了达到上述目的，本发明提供的输出电源的安全控制电路，包括第一接插件和第二接插件，还包括低阻值工作通路，高阻值维持通路，稳压单元以及负载检测单元，所述低阻值工作通路与高阻值维持通路并列设置第一接插件和第二接插件之间，所述稳压单元与第二接插件并列设置，所述负载检测单元控制连接所述低阻值工作通路并与第二接插件连接，根据检测到的负载电流大小来控制低阻值工作通路的关断和导通。
7.进一步的，所述低阻值工作通路由串接的第一功率器件(q1)和第二功率器件(q2)构成。
8.进一步的，所述第一功率器件(q1)和第二功率器件(q2)之间形成双重化保护电路结构。
9.进一步的，所述高阻值维持通路由并列的电阻(r17)和电阻(r18)构成。
10.进一步的，所述负载检测单元包括负载电流取样电路和检测控制电路配合构成，所述负载电流取样电路串接在低阻值工作通路与第二接插件之间，所述检测控制电路的检测端连接负载电流取样电路的两端，同时控制连接所述低阻值工作通路。
11.进一步的，所述负载电流取样电路由并接的第一电流取样电阻(rs1)和第二电流取样电阻(rs2)配合构成。
12.进一步的，所述检测控制电路包括第一检测控制电路和第二检测控制电路，所述第一检测控制电路和第二检测控制电路之间采用双重化保护电路结构设置。
13.进一步的，所述第一检测控制电路和/或第二检测控制电路分别包括检测控制芯片和两路分压电路，所述检测控制芯片的控制端控制连接低阻值工作通路，所述检测控制
芯片的检测端分别通过两路分压电路连接负载电流取样电路的两端。
14.进一步的，所述稳压单元并列设置在负载电流取样电路与第二接插件之间。
15.进一步的，所述稳压单元由并列的第一稳压二极管(v1)和第二稳压二极管(v2)配合构成。
16.本发明提供的输出电源的安全控制电路能够实现高阻值旁路电阻提供持续的负载检测通路，可用于截止型本安输出电源保护动作后的自恢复，从而可有效解决现有技术所存在的问题。
17.另外，本发明提供的输出电源的安全控制电路整体结构稳定可靠性，具有较大的实际应用价值和市场前景。
附图说明
18.以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
19.图1为本实例中输出电源的安全控制电路示意图
20.下面为本实例中附图的标记；
21.r1电阻；r2电阻；r3电阻；r4电阻；r5电阻；r6电阻；r7电阻；r8电阻；r9电阻；r10电阻；r17电阻；r18电阻；r21电阻；r22电阻；r23电阻；r24电阻。
22.q1功率器件；q2功率器件；rs1电流取样电阻；rs2电流取样电阻；u1检测控制芯片；u2检测控制芯片；v1稳压二极管；v2稳压二极管；v5稳压二极管；v6稳压二极管；j1接插件；j2接插件。
具体实施方式
23.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
24.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供实施例采用的技术方安通过在高组值旁路电阻提供持续的负载检测通路，可以用于截止型本安输出电源在其外部故障消失后将自动恢复，从而提高输出电源的安全可靠性。
25.为了使本发明达到上述目的，下面结合附图对具体的实施例做详细的说明。
26.参见图1，其所示为本实例中输出电源的安全控制电路示意图。本实施例中的j1和j2为接插件，其中接插件用于连接电源，如截止型本安输出电源；接插件j2用于连接负载。
27.接插件j1的第一端口连接q1功率器件的正极，接插件j1的第二端口直接连接接插件j2的第二端口。
28.功率器件q1与功率器件q2形成串联，并分别与接插件j1的第一端口和接插件j2的第一端口连接。
29.功率器件q1的第三端连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端与稳压二极管v5连接，稳压二极管v5与功率器件q1连接。
30.功率器件q2的第三端连接电阻r4的一端，电阻r4的另一端与稳压二极管v6连接，稳压二极管v6与功率器件q1连接。
31.电阻r17与r18直接并列设置在串接的功率器件q1与功率器件q2的两端。
32.检测控制芯片u1可实现输出翻转，可根据检测结果输出高电平或低电平。该检测
控制芯片u1的第一引脚与接插件j2连接，第二引脚连接电阻r5和r7，形成电压检测点
③
；
33.电阻r5的一端连接功率器件q2以及并接的电流取样电阻rs2与rs1的一端连接；
34.电阻r7的一端直接连接至接插件j2的第二端口。
35.检测控制芯片u1的第三引脚与电阻r9和电阻r21连接，形成电压检测点
④
。
36.电阻r9的一端与并接的电流取样电阻rs2与rs1的另一端以及接接插件j2的第一端口连接。
37.电阻r21的一端通过电阻r23连接至接插件j2的第二端口。
38.检测控制芯片u1的第四引脚通过电阻r1连接至电阻r3和稳压二极管v5。
39.检测控制芯片u1的第五引脚直接连接接插件j1的第一端口。
40.由此设置的检测控制芯片u1能够通过输出翻转，输出高电平或低电平来控制功率器件q1的关断或导通。
41.检测控制芯片u2可实现输出翻转，可根据检测结果输出高电平或低电平。该检测控制芯片u2的第一引脚直接与接插件j2连接，第二引脚连接电阻r6和r8，形成电压检测点
⑤
；
42.电阻r6的一端连接功率器件q2以及并接的电流取样电阻rs2与rs1的一端连接；
43.电阻r8的一端直接连接至接插件j2的第二端口。
44.检测控制芯片u2的第三引脚与电阻r10和电阻r22连接，形成电压检测点
⑥
。
45.电阻r10的一端与并接的电流取样电阻rs2与rs1的另一端以及接接插件j2的第一端口连接。
46.电阻r22的一端通过电阻r24连接至接插件j2的第二端口。
47.控制芯片u2的第四引脚通过电阻r2连接至电阻r4和稳压二极管v6。
48.检测控制芯片u2的第五引脚直接连接接插件j1的第一端口。
49.由此设置的检测控制芯片u2能够通过输出翻转，输出高电平或低电平来控制功率器件q2的关断或导通。
50.电流取样电阻rs1与电流取样电阻rs2并列设置在功率器件q2与接插件j2的第一端口之间。
51.同时在接插件j2两端并列设置稳压二极管v1和稳压二极管v2。
52.本方案中针对检测控制芯片u1和u2的具体构成，可根据实际需求而定，此处不加以限定。
53.据此形成的输出电源的安全控制电路中由串接的功率器件q1与功率器件q2在连接负载的接插件j2和接插件j1形成低阻值低压降工作通路；同时通过并接在功率器件q1与功率器件q2两端的电阻r17与电阻r18形成高阻值维持通路。
54.进一步的，功率器件q2与电阻r4和二极管v6所形成的电路与功率器件q1与电阻r3和二极管v5所形成的电路之间形成双重化保护电路结构，由此来进一步保证整个输出电源的安全控制电路输出的稳定可靠性。
55.在此基础上，本输出电源的安全控制电路中在串接的功率器件q1与功率器件q2与连接负载的接插件j2之间通过并接的电流取样电阻rs1与电流取样电阻rs2形成负载电流取样电路。
56.同时，在通过检测控制芯片u1与电阻r1、电阻r5、电阻r7、电阻r9、电阻r21、电阻
r23形成第一检测控制电路，可对由电流取样电阻rs1与电流取样电阻rs2并接形成的负载电流取样电路的两端
①
和
②
的电压差进行检测。
57.继而检测控制芯片u1可根据检测负压电流大小来控制功率器件q1的关断或导通。
58.进一步的，本输出电源的安全控制电路中同时通过检测控制芯片u2与电阻r2、电阻r6、电阻r6、电阻r10、电阻r22、电阻r24形成第二检测控制电路，可对由电流取样电阻rs1与电流取样电阻rs2并接形成的负载电流取样电路的两端
①
和
②
的电压差进行检测，具体通过检测检测点
⑤
和
⑥
之间的电压差。
59.继而检测控制芯片u2可根据检测负压电流大小来控制功率器件q2的关断或导通。
60.这里由检测控制芯片u2与电阻r2、电阻r6、电阻r6、电阻r10、电阻r22、电阻r24形成第二检测控制电路，相对于由检测控制芯片u1与电阻r1、电阻r5、电阻r7、电阻r9、电阻r21、电阻r23形成第一检测控制电路之间形成双重化保护电路结构，由此来进一步保证整个输出电源的安全控制电路输出的稳定可靠性。
61.以下针对前述方案形成的输出电源的安全控制电路，举例说明一下其运行过程。
62.本输出电源的安全控制电路在运行时，在负载正常时由导通的功率器件q1、功率器件q2提供低阻值低压降工作通路；在负载短路或负载阻值低于正常值时、由并接的电阻r17与电阻r18提供高阻值维持通路。
63.在此基础上，本输出电源的安全控制电路通过并接设置的电流取样电阻rs1和rs2所形成的负载电流取样电路，与由检测控制芯片u1与电阻r1、电阻r5、电阻r7、电阻r9、电阻r21、电阻r23形成第一检测控制电路配合，实现将电流转换为电压信号进行测量。
64.针对并列设置的电流取样电阻rs1和rs2两端
①
和
②
的电压分别经电阻r5和电阻r7，电阻r9和电阻r21、电阻r23电阻分压。
65.检测控制芯片u1通过检测检测点
③
和检测点
④
两处的电压差，由此来获得负载电流实际大小。
66.当负载电流大于设定值时，检测控制芯片u1控制输出翻转(即作为控制引脚的第四引脚输出低电平)，以控制功率器件q1关断，此时由并接的电阻r17与电阻r18提供小电流维持通路。
67.当负载阻值恢复到正常值后，检测控制芯片u1输出翻转(即作为控制引脚的第四引脚输出高电平)、以控制功率器件q1重新导通，此时电路恢复正常输出。
68.在该过程中，由检测控制芯片u2与电阻r2、电阻r6、电阻r6、电阻r10、电阻r22、电阻r24形成第二检测控制电路，将同步与由电流取样电阻rs1和rs2所形成的负载电流取样电路配合，将电流转换为电压信号进行测量。
69.即，针对并列设置的电流取样电阻rs1和rs2两端
①
和
②
的电压分别经电阻r6和电阻r8，电阻r10和电阻r22、电阻r24电阻分压。
70.检测控制芯片u2通过检测检测点
⑤
和检测点
⑥
两处的电压差，由此来获得负载电流实际大小。
71.当负载电流大于设定值时，检测控制芯片u2控制输出翻转(即作为控制引脚的第四引脚输出低电平)，以控制功率器件q2关断，此时由并接的电阻r17与电阻r18提供小电流维持通路。
72.当负载阻值恢复到正常值后，检测控制芯片u2输出翻转(即作为控制引脚的第四
引脚输出高电平)、以控制功率器件q2重新导通，此时电路恢复正常输出。
73.由此形成的输出电源的安全控制电路通过高阻值旁路电阻提供持续的负载检测通路，用于截止型本安输出电源保护动作后的自恢复(如在外部故障消失后)。
74.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。