專利名稱：礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電源保護電路，具體涉及一種礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源輸出端出現(xiàn)短路或者過壓時，能夠切斷直流穩(wěn)壓電源輸出端的保護電路。
背景技術(shù)：
目前煤礦普遍采用的直流穩(wěn)壓電源在輸出端易出現(xiàn)短路或者過壓情況，當(dāng)上述情況發(fā)生時卻不能對直流穩(wěn)壓電源予以有效保護。當(dāng)電源輸出端出現(xiàn)短路，如濾波電容出現(xiàn)短路等情況時，短路阻抗較大，卻未達到電源電路的過流保護值，電源電路就會以更大的功率繼續(xù)工作，故障就會繼續(xù)擴大，使得電源電路進一步損壞，最終影響電源電路不能正常工作；或者當(dāng)電源電路的輸出端由于反饋環(huán)路的開環(huán)等原因，導(dǎo)致電源的閉環(huán)系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài)，此時電源電路的輸出電壓就可能超過預(yù)先設(shè)定電壓值，使得與電源電路電連接的相 關(guān)電路由于過壓而損壞。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠有效保護礦用直流穩(wěn)壓電源，防止出現(xiàn)短路或者過壓情況發(fā)生的礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，包括供電電路、基準(zhǔn)電源電路、電流取樣比較電路、電壓取樣比較電路、開關(guān)電路和下降沿觸發(fā)脈沖延時電路，所述供電電路的輸入端與開關(guān)電路的輸入端電連接，供電電路的輸出端與基準(zhǔn)電源電路的輸入端電連接，所述基準(zhǔn)電源電路的輸出端同時與電流取樣比較電路的正向輸入端和電壓取樣比較電路的正向輸入端電連接，電流取樣比較電路的輸出端和電壓取樣比較電路的輸出端均與開關(guān)電路的輸入端以及下降沿觸發(fā)脈沖延時電路電連接，所述電流取樣電路的反向輸入端和電壓取樣電路的反向輸入端分別為取樣電流連接端和取樣電壓連接端。在上述技術(shù)方案中，所述供電電路包括三極管Ql、穩(wěn)壓管Zl、電阻Rl和電容Cl，所述三極管Ql的集電極通過接插件Jl與礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端電連接，三極管Ql的基極與電阻Rl和穩(wěn)壓管Zl電連接，三極管Ql的發(fā)射極與電容Cl電連接。在上述技術(shù)方案中，所述基準(zhǔn)電源電路包括基準(zhǔn)電源Z2、電阻R2和電容C4、C6，所述供電電路的輸出端通過電阻R2與基準(zhǔn)電源Z2以及電容C4、C6電連接，所述電容C4、C6分別與基準(zhǔn)電源Z2電連接。在上述技術(shù)方案中，所述電流取樣比較電路包括電流取樣比較器U1A、電阻R3、R4以及電容C5、C7，所述電流取樣比較器U1A、電阻R3、R4以及電容C5、C7，所述電流取樣比較器UlA通過電阻R3、R4以及電容C5、C7與基準(zhǔn)電源電路電連接，所述電流取樣比較器UlA的型號為LM339 ;所述電壓取樣比較電路包括電壓取樣比較器U1B，且電壓取樣比較器UlB的型號為LM339。[0008]在上述技術(shù)方案中，所述開關(guān)電路包括比較器U1C、三極管Q2、電阻R6、R8、R9、R10、二極管Dl和電容C3，比較器UlC的正向輸入端與電流取樣比較電路的輸出端和電阻R6以及電壓取樣比較電路的輸出端電連接，比較器UlC的反向輸入端接2. 5v電壓，比較器UlC的輸出端與三極管Q2的基極電連接，三極管Q2的發(fā)射極與電容C3和電阻R8、RlO電連接，三極管Q2的集電極與電阻R9和二極管Dl電連接。在上述技術(shù)方案中，所述下降沿觸發(fā)脈沖延時電路包括比較器U1D、雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2、電阻R5和電容C2，所述比較器UlD的正向輸入端接2. 5v電壓，比較器UlD的反向輸入端與雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的輸出端電連接，雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的脈沖延時輸入端與電流取樣比較電路的輸出端、電壓取樣比較電路的輸出端以及開關(guān)電路的輸入端電連接，雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的電源輸出端與電阻R5以及電容C2電連接。本實用新型所具有的積極效果是采用本實用新型上述結(jié)構(gòu)后，當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出的電流、電壓正常時，本實用新型的電流取樣比較電路和電壓取樣比較電路處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端過壓而輸出電流正常時，電流取樣比較電 路或者電壓取樣比較電路為開路，與開關(guān)電路輸出端電連接的電源電路輸出端的場效應(yīng)管為飽和狀態(tài)，使得電源電路能夠正常輸出，當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端過流或者過壓時，電流取樣比較電路或者電壓取樣比較電路輸出低電平，開關(guān)電路處于飽和狀態(tài)，使得與開關(guān)電路輸出端電連接的電源電路輸出端的場效應(yīng)管為截止?fàn)顟B(tài)，切斷電源電路輸出，而與開關(guān)電路電連接的下降沿觸發(fā)脈沖延時電路，使得場效應(yīng)管在延時時間內(nèi)保持截止?fàn)顟B(tài)，從而確保了本實用新型工作的穩(wěn)定性和可靠性。本實用新型能夠有效保護礦用直流穩(wěn)壓電源，且防止礦用直流穩(wěn)壓電源出現(xiàn)短路或者過壓的情況發(fā)生。

圖I是本實用新型一種具體實施方式
的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖以及給出的實施例，對本實用新型作進一步的說明，但并不局限于此。如圖I所示，一種礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，包括供電電路I、基準(zhǔn)電源電路2、電流取樣比較電路3、電壓取樣比較電路4、開關(guān)電路5和下降沿觸發(fā)脈沖延時電路6，所述供電電路I的輸入端與開關(guān)電路5的輸入端電連接，且供電電路I還為礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端的連接端，供電電路I的輸出端與基準(zhǔn)電源電路2的輸入端電連接，所述基準(zhǔn)電源電路2的輸出端同時與電流取樣比較電路3的正向輸入端和電壓取樣比較電路4的正向輸入端電連接，電流取樣比較電路3的輸出端和電壓取樣比較電路4的輸出端均與開關(guān)電路5的輸入端以及下降沿觸發(fā)脈沖延時電路6電連接，開關(guān)電路5的輸出端還為礦用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的場效應(yīng)管的柵極的連接端，所述電流取樣電路3的反向輸入端和電壓取樣電路4的反向輸入端分別為礦用直流穩(wěn)壓電源電路的取樣電流連接端和取樣電壓連接端。如圖I所示，所述供電電路I包括三極管Ql、穩(wěn)壓管Zl、電阻Rl和電容Cl，所述三極管Ql的集電極通過接插件Jl與礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端電連接，三極管Ql的基極與電阻Rl和穩(wěn)壓管Zl電連接，三極管Ql的發(fā)射極與電容Cl電連接。如圖I所示，所述基準(zhǔn)電源電路2包括基準(zhǔn)電源Z2、電阻R2和電容C4、C6，所述供電電路I的輸出端通過電阻R2與基準(zhǔn)電源Z2以及電容C4、C6電連接，所述電容C4、C6分別與基準(zhǔn)電源Z2電連接。如圖I所示，所述電流取樣比較電路3包括電流取樣比較器U1A，、電阻R3、R4以及電容C5、C7，所述電流取樣比較器U1A、電阻R3、R4以及電容C5、C7，所述電流取樣比較器UlA通過電阻R3、R4以及電容C5、C7與基準(zhǔn)電源電路2電連接，所述電流取樣比較器UlA的型號為LM339 ;所述電壓取樣比較電路4包括電壓取樣比較器U1B，且電壓取樣比較器UlB的型號為LM339。如圖1所示，所述開關(guān)電路5包括比較器譏(、三極管02、電阻1 6、1 8、1 9、1 10、二極管Dl和電容C3，比較器UlC的正向輸入端與電流取樣比較電路3的輸出端和電阻R6以及電壓取樣比較電路4的輸出端電連接，比較器UlC的反向輸入端接2. 5v電壓，比較器UlC 的輸出端與三極管Q2的基極電連接，三極管Q2的發(fā)射極與電容C3和電阻R8、R10電連接，三極管Q2的集電極與電阻R9和二極管Dl電連接。如圖I所示，所述下降沿觸發(fā)脈沖延時電路6包括比較器U1D、雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2、電阻R5和電容C2，所述比較器UlD的正向輸入端接2. 5v電壓，比較器UlD的反向輸入端與雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的輸出端電連接，雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的脈沖延時輸入端與電流取樣比較電路3的輸出端、電壓取樣比較電路4的輸出端以及開關(guān)電路5的輸入端電連接，雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的電源輸出端與電阻R5以及電容C2電連接。如圖I所示，本實用新型工作原理如下礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端通過接插件Jl端子的I腳與供電電路I的輸入端電連接，由NPN型三極管Q1、穩(wěn)壓管Z1、電阻Rl和電容Cl構(gòu)成的供電電路I產(chǎn)生供電電壓VT，為本實用新型供電。本實用新型基準(zhǔn)電源電路2所包括的基準(zhǔn)電源Z2 (型號為LM431)產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓(+2. 5V)，第一基準(zhǔn)電壓同時電連接電壓比較器UlB (型號為LM339)的正向輸入端7腳、比較器UlC的反向輸入端8腳以及比較器UlD的正向輸入端11腳；所述第一基準(zhǔn)電壓(+2. 5V)經(jīng)過電阻R3、R4分壓產(chǎn)生第二基準(zhǔn)電壓，第二基準(zhǔn)電壓電連接比較器UlA的(LM339)正向輸入端5腳。礦用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的取樣電壓(Vcon)通過接插件Jl端子6腳與電壓比較器UlB的反向輸入端6腳電連接；當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的電壓正常時，Vcon電壓小于第一基準(zhǔn)電壓(+2. 5V)，電壓比較器UlB為截止?fàn)顟B(tài)，電壓比較器UlB輸出端I腳開路；當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端電壓出現(xiàn)過壓時，Vcon電壓大于第一基準(zhǔn)電壓(+2. 5V)，電壓比較器UlB為飽和狀態(tài)，電壓比較器UlB輸出端I腳為低電平。礦用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的取樣電流(RS)通過接插件Jl端子7腳與電壓比較器UlA的反向輸入端4腳電連接；當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的電流正常時，RS電壓小于第二基準(zhǔn)電壓，電流比較器UlA為截止?fàn)顟B(tài)，電流比較器UlA的輸出端2腳開路；當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端電流出現(xiàn)過流時，RS電壓大于第二基準(zhǔn)電壓，電流比較器UlA為飽和狀態(tài)，電流比較器UlA的輸出端2腳為低電平。本實用新型的開關(guān)電路5所包括的比較器UlC的正向輸入端9腳為開關(guān)電路5的控制端，且控制端電連接電壓比較器UlB的輸出端I腳和電流比較器UlA的輸出端2腳，所述電壓比較器Uic的輸出端14腳通過電阻R7連接PNP三極管Q2基極，PNP三極管Q2發(fā)射極通過接插件Jl端子I腳(VCC)連接礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端，PNP型三極管Q2集電極通過二極管Dl和接插件Jl端子2、3腳(GA)連接礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端場效應(yīng)管的柵極。當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端電壓出現(xiàn)過壓或電流正常時，電壓比較器UlB的輸出端I腳或電流比較器UlA的輸出端2腳開路，所述開關(guān)電路5的控制端通過電阻R6連接供電電路I輸出端輸出的電壓VT,電壓比較器UlC的正向輸入端9腳的電壓大于第一基準(zhǔn)電壓(+2. 5V)，電壓比較器UlC為截止?fàn)顟B(tài)，電壓比較器UlC輸出端14腳開路，PNP型三極管Q2為截止?fàn)顟B(tài)，電源電路的輸出電壓(VCC)經(jīng)過電阻R8和電阻RlO分壓后通過二極管Dl和接插件Jl端子2、3腳(GA)連接礦用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的場效應(yīng)管的柵極，使輸出端場效應(yīng)管為飽和狀態(tài)，礦用直流穩(wěn)壓電源電路正常輸出。當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的電壓出現(xiàn)過壓或電流出現(xiàn)過流時，電壓比較器UlB的輸出端I腳或電流比較器UlA的輸出端2腳為低電平，所述開關(guān)電路5的控制端為低電平，電壓比較器UlC的正向輸入端9腳電壓小于第一基準(zhǔn)電壓(+2. 5V)，電壓比較器UlC為飽和狀態(tài)，電壓比較器UlC輸出端14腳為低電平，PNP型三極管Q2基極為低電平，PNP型三極管Q2為導(dǎo)通狀態(tài)，礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出電壓(VCC)經(jīng)過PNP型三極管Q2、二極管Dl和接插件Jl端子2、3腳(GA)連接礦用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的場效應(yīng)管的柵極，場效應(yīng)管為截止?fàn)顟B(tài)，此時切斷礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出，實現(xiàn)了保護礦用直流穩(wěn)壓電源電路以及與其相關(guān)電連接的電路。為確保本實用新型工作的穩(wěn)定性和可靠性，本實用新型下降沿觸發(fā)脈沖延時電路6所包括的雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的脈沖延時電路的輸入端5腳(型號我CD4098)和電壓比較器UlD輸出端的13腳同時連接所述開關(guān)電路5的控制端和電壓比較器UlB輸出端I腳以及電流比較器UlA輸出端2腳，下降沿觸發(fā)脈沖延時電路6延時時間由電阻R5和電容C2控制；當(dāng)?shù)V用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端電壓出現(xiàn)過壓或電流出現(xiàn)過流時，電壓比較器UlB輸出端I腳或電流比較器UlA輸出端2腳為低電平，雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2(型號為CD4098)的輸出端6腳輸出脈沖時間為延時時間的高電平，送至電壓比較器UlD的反向輸入端10腳，電壓比較器UlD的輸出端13腳同時輸出低電平到所述開關(guān)電路5的控制端，使礦用直流穩(wěn)壓電源電路輸出端的場效應(yīng)管在延時時間內(nèi)保持截止?fàn)顟B(tài)，此時切斷穩(wěn)壓電源電路的輸出。從而確保了本實用新型工作時的穩(wěn)定性和可靠性。
權(quán)利要求1.一種礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，其特征在于包括供電電路(I)、基準(zhǔn)電源電路(2)、電流取樣比較電路(3)、電壓取樣比較電路(4)、開關(guān)電路(5)和下降沿觸發(fā)脈沖延時電路(6 )，所述供電電路(I)的輸入端與開關(guān)電路(5 )的輸入端電連接，供電電路(I)的輸出端與基準(zhǔn)電源電路(2)的輸入端電連接，所述基準(zhǔn)電源電路(2)的輸出端同時與電流取樣比較電路(3)的正向輸入端和電壓取樣比較電路(4)的正向輸入端電連接，電流取樣比較電路(3)的輸出端和電壓取樣比較電路(4)的輸出端均與開關(guān)電路(5)的輸入端以及下降沿觸發(fā)脈沖延時電路(6 )電連接，所述電流取樣電路(3 )的反向輸入端和電壓取樣電路(4 )的反向輸入端分別為取樣電流連接端和取樣電壓連接端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，其特征在于所述供電電路(I)包括三極管Q1、穩(wěn)壓管Z1、電阻Rl和電容Cl，所述三極管Ql的集電極通過接插件Jl與礦用直流穩(wěn)壓電源電路的輸出端電連接，三極管Ql的基極與電阻Rl和穩(wěn)壓管Zl電連接，三極管Ql的發(fā)射極與電容Cl電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，其特征在于所述基準(zhǔn)電源電路(2 )包括基準(zhǔn)電源Z2、電阻R2和電容C4、C6，所述供電電路(I)的輸出端通過電阻R2與基準(zhǔn)電源Z2以及電容C4、C6電連接，所述電容C4、C6分別與基準(zhǔn)電源Z2電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，其特征在于所述電流取樣比較電路(3)包括電流取樣比較器U1A、電阻R3、R4以及電容C5、C7，所述電流取樣比較器U1A、電阻R3、R4以及電容C5、C7，所述電流取樣比較器UlA通過電阻R3、R4以及電容C5、C7與基準(zhǔn)電源電路(2)電連接，所述電流取樣比較器UlA的型號為LM339 ;所述電壓取樣比較電路(4)包括電壓取樣比較器U1B，且電壓取樣比較器UlB的型號為LM339。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，其特征在于所述開關(guān)電路(5)包括比較器U1C、三極管Q2、電阻R6、R8、R9、R10、二極管Dl和電容C3，比較器UlC的正向輸入端與電流取樣比較電路(3)的輸出端和電阻R6以及電壓取樣比較電路(4)的輸出端電連接，比較器UlC的反向輸入端接2. 5v電壓，比較器UlC的輸出端與三極管Q2的基極電連接，三極管Q2的發(fā)射極與電容C3和電阻R8、RlO電連接，三極管Q2的集電極與電阻R9和二極管Dl電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，其特征在于所述下降沿觸發(fā)脈沖延時電路(6)包括比較器U1D、雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2、電阻R5和電容C2，所述比較器UlD的正向輸入端接2. 5v電壓，比較器UlD的反向輸入端與雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的輸出端電連接，雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的脈沖延時輸入端與電流取樣比較電路(3)的輸出端、電壓取樣比較電路(4)的輸出端以及開關(guān)電路(5)的輸入端電連接，雙路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的電源輸出端與電阻R5以及電容C2電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種礦用直流穩(wěn)壓電源保護電路，包括供電電路、基準(zhǔn)電源電路、電流取樣比較電路、電壓取樣比較電路、開關(guān)電路和下降沿觸發(fā)脈沖延時電路，供電電路的輸入端與開關(guān)電路的輸入端電連接，供電電路的輸出端與基準(zhǔn)電源電路的輸入端電連接，基準(zhǔn)電源電路的輸出端通過電流取樣比較電路和電壓取樣比較電路均與開關(guān)電路的輸入端以及下降沿觸發(fā)脈沖延時電路電連接，所述電流取樣電路的反向輸入端和電壓取樣電路的反向輸入端分別為取樣電流連接端和取樣電壓連接端。本實用新型能夠有效保護礦用直流穩(wěn)壓電源，且防止出現(xiàn)短路或者過壓情況發(fā)生。
文檔編號H02H3/08GK202586264SQ201220214378
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者李名星, 高發(fā)明 申請人:常州迪泰科特測控設(shè)備有限公司