一种本安保护接口电路、电路板及工业探测器的制作方法

本技术涉及工业探测器，具体而言，涉及一种本安保护接口电路、电路板及工业探测器。

背景技术：

1、气体探测器是一种检测气体浓度的仪器。该仪器适用于存在可燃或有毒气体的危险场所，能长期连续检测空气中被测气体爆炸下限以内的含量。可广泛应用于燃气，石油化工，冶金，钢铁，炼焦，电力等存在可燃或有毒气体的各个行业，是保证财产和人身安全的理想监测仪器。

2、而在传统的气体工业探测器中通常采用隔爆型探测器，主要是将主板和气体传感器也放在隔爆盒里面，隔爆的气体传感器加上了冶金粉末片，其外壳能够承受通过外壳任何结合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃，此方法响应速度较慢。

3、此外传统的气体工业探测器中还有选用本安型的探测器，其为多接头外壳，适用于多接头接线领域，隔爆探测器主板为非本安，如果与本安气体传感器连接时会出现火花，会出现爆炸的安全隐患问题。

技术实现思路

1、本技术的目的在于，为了克服现有的技术缺陷，提供了一种本安保护接口电路、电路板及工业探测器，通过两级过流过压保护电路，将非本安电压直流输入电压，转换为本安直流电压输出，能够限制电火花能量，起到防爆作用。

2、本技术目的通过下述技术方案来实现：

3、第一方面，本技术提出了一种本安保护接口电路，包括：本安直流输入端vin、第一接地端与两级过压保护电路连接，所述两级过压保护电路与两级过流保护电路连接，所述两级过流保护电路的两端分别连接电感l1和电感l2的一端，所述电感l1的另一端连接电容c1的一端和本安直流输出端vout，所述电感l2的另一端连接电容c1的另一端和第二接地端。

4、在一种可选的实施方式中，所述两级过压保护电路包括快速熔断保险rv1、稳压二极管d1和稳压二极管d2，所述快速熔断保险rv1的一端连接本安直流输入端vin，另一端连接所述稳压二极管d1和稳压二极管d2的阴极，所述稳压二极管d1和稳压二极管d2的阳极均与所述第一接地端连接。

5、在一种可选的实施方式中，所述两级过流保护电路包括第一级过流保护电路，所述第一级过流保护电路包括：电阻r1、r3、r5、r6、r9、r11、r13、r15、r16、r19、r20、r23、r25、r27、运算放大器u2a、比较器u2b、场效应管q2、稳压芯片u3以及二极管d3；

6、电阻r1和电阻r5的一端连接所述快速熔断保险rv1，所述电阻r1的另一端连接电阻r6的一端、运算放大器u2a的8端口、电阻r9的一端以及场效应管q2的源极，所述电阻r9的另一端连接电阻r15、与所述电阻r15并联的电阻r16的一端、稳压芯片u3的阴极、比较器u2b的6端口以及电阻r25的一端；

7、所述电阻r25的另一端连接二极管d3的阳极，所述二极管d3的阴极连接所述比较器u2b的7端口、电阻r23的一端以及所述场效应管q2的栅极，所述电阻r23的另一端连接第一接地端，所述稳压芯片u3的阳极连接所述第一接地端，所述电阻r15的另一端与电阻r27的一端连接，所述电阻r27的另一端连接所述第一接地端，所述电阻r6的另一端连接电阻r11和电阻r20的一端，所述电阻r20的另一端连接所述第一接地端，所述电阻r11的另一端连接所述运算放大器u2a的2端口和电阻r3的一端；

8、所述电阻r3的另一端连接所述运算放大器u2a的1端口和比较器u2b的5端口，所述运算放大器u2a的4端口连接第一接地端，所述电阻r5的一端连接电阻r13和电阻r19的一端，所述电阻r19的另一端连接所述第一接地端，所述电阻r13的另一端连接所述运算放大器u2a的3端口。

9、在一种可选的实施方式中，所述两级过流保护电路还包括第二级过流保护电路，所述第二级过流保护电路包括：电阻r2、r4、r7、r8、r10、r12、r14、r17、r18、r21、r22、r24、r26、r28、运算放大器u1a、比较器u1b、效应管q1、稳压芯片u4以及二极管d4；

10、电阻r2和电阻r7的一端连接场效应管q2的漏极，所述电阻r2的另一端连接电阻r8的一端、运算放大器u1a的8端口、电阻r10的一端以及场效应管q1的源极，所述电阻r10的另一端连接电阻r17、与所述电阻r17并联的电阻r18的一端、稳压芯片u4的阴极、比较器u1b的6端口以及电阻r26的一端；

11、所述电阻r26的另一端连接二极管d4的阳极，所述二极管d4的阴极连接所述比较器u1b的7端口、电阻r24的一端以及所述场效应管q1的栅极，所述电阻r24的另一端连接第一接地端，所述稳压芯片u4的阳极连接第一接地端，所述电阻r17的另一端与电阻r28的一端连接，所述电阻r28的另一端连接所述第一接地端，所述电阻r8的另一端连接电阻r12和电阻r20的一端，所述电阻r22的另一端连接所述第一接地端，所述电阻r12的另一端连接所述运算放大器u1a的2端口和电阻r4的一端；

12、所述电阻r4的另一端连接所述运算放大器u1a的1端口和比较器u1b的5端口，所述运算放大器u1a的4端口连接第一接地端，所述电阻r7的一端连接电阻r14和电阻r21的一端，所述电阻r21的另一端连接所述第一接地端，所述电阻r14的另一端连接所述运算放大器u1a的3端口。

13、在一种可选的实施方式中，所述电阻r1为电流采样电阻。

14、在一种可选的实施方式中，所述比较器u2b和所述比较器u1b的5端口的电压均大于6端口的电压。

15、在一种可选的实施方式中，所述比较器u2b的6端口基于tl431提供的基准所设置。

16、在一种可选的实施方式中，场效应管q1、q2均为p沟道mos管。

17、第二方面，本技术实施例还提出了一种电路板，包括第一方面任一项所述的本安保护接口电路。

18、第三方面，本技术实施例还提出了一种工业探测器，包括第二方面所述的电路板。

19、上述本技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本技术可采用并要求保护的方案；且本技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。

20、本技术公开了一种本安保护接口电路、电路板及工业探测器，该本安保护接口电路包括：本安直流输入端vin、第一接地端与两级过压保护电路连接，两级过压保护电路与两级过流保护电路连接，两级过流保护电路的两端分别连接电感l1和电感l2的一端，所述电感l1的另一端连接电容c1的一端和本安直流输出端vout，电感l2的另一端连接电容c1的另一端和第二接地端。通过两级过流过压保护电路，将非本安电压直流输入电压，转换为本安直流电压输出，能够限制火花能量，让非本安的探测器主控板与本安气体传感器连接，解决隔爆探测器主板与本安气体传感器连接问题，同时提高防爆性能和提高气体检测响应速度和灵敏度。