一种本安限能电路及照明装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种本安限能电路及照明装置，所述本安限能电路包括控制电路、开关电路及限能检测电路，当输出端输出的电压在预设范围内时，限能检测电路不工作，输出端正常输出电流；当输出端短路时，所述限能检测电路输出低电平至控制电路，控制电路控制开关电路关断，开关电路控制输出端停止输出电流；当输出端两端电压高于预设电压值时，限能检测电路输出低电平至控制电路，控制电路控制关电路关断，开关电路控制输出端停止输出电流。本发明实施例本安限能电路在电路的输出端发生短路或者输出端电压高于预设电压值时能快速切断电路输出，该电路调试方便、响应速度快、安全性高、抗干扰能力强。
【专利说明】—种本安限能电路及照明装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明系统领域，尤其涉及一种本安限能电路及照明装置。
【背景技术】
[0002]本质安全电路是即使线路发生短路或电火花，也不足以点燃周围的易燃易爆气体，简称本安电路。本质安全电路主要应用在石油、化工、纺织和煤矿等含有爆炸性混合物环境中。本质安全电路的特点是:电源电路内部和引出线不论是在正常工作还是在故障状态下都是安全的，所产生的电火花不会点燃周围环境中的爆炸性混合物。
[0003]本质安全电气设备防爆基本原理是:通过限制电气设备电路的各种参数或采取保护措施来限制电路的火花放电能量和热能，使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物，从而实现电气防爆。现有本安限能电路的响应速度慢、安全性差、故障率高。
【发明内容】
[0004]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种本安限能电路及照明装置，其能在电路的输出端发生短路或者输出端电压高于预设电压值时快速切断电路输出。
[0005]本发明实施例本安限能电路，包括:控制电路、开关电路及限能检测电路；
输入端输入的电流一部分流向所述控制电路和所述开关电路，另一部分流向所述限能检测电路，当输出端输出的电压在预设范围内时，所述限能检测电路不工作，输出端正常输出电流；
当输出端短路时，所述限能检测电路输出低电平至所述控制电路，所述控制电路控制所述开关电路关断，所述开关电路控制所述输出端停止输出电流；
当输出端两端电压高于预设电压值时，所述限能检测电路输出低电平至所述控制电路，所述控制电路控制所述开关电路关断，所述开关电路控制所述输出端停止输出电流。
[0006]其中，所述控制电路包括:第一三极管Q2、第四电阻R4、及第八电阻R8。
[0007]其中，所述第一三极管Q2的集电极同时与所述第四电阻R4的一端、第九电阻R9的一端、第一电阻Rl的一端相连，所述第一三极管Q2的基极同时与所述第四电阻R4的另一端、第八电阻R8的一端相连；所述第一三极管Q2的发射极同时与第二电阻R2的另一端、第七电阻R7的一端相连；
所述第八电阻R8的另一端同时与第九电阻R9的另一端、第三三极管Q3的集电极相连。
[0008]其中，所述开关电路包括:
第一 MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第七电阻R7。
[0009]其中，所述第一 MOS管Ql的S极同时与所述第一电阻Rl的一端、第一三极管Q2的集电极相连，所述第一 MOS管Ql的G极同时与所述第二电阻R2的一端、所述第一电阻Rl的另一端相连，所述第一 MOS管Ql的D极与第五电阻R5的一端相连； 所述第二电阻R2的另一端与所述第七电阻R7的一端相连；
所述第七电阻R7的另一端接地。
[0010]其中，所述限能检测电路包括:第二三极管Q3、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第五电阻R5、第三电阻R3、第六电阻R6。
[0011]其中，所述第二三极管Q3的集电极同时一所述第九电阻的另一端、第八电阻的另一端相连，所述第二三极管Q3的基极同时与所述第十电阻RlO的一端、第二电容C2的正极、第三电阻R3的另一端、第六电阻R6的另一端、第二二极管的阴极相连，所述第二三极管Q3的发射极接地；
所述第十电阻RlO的另一端与所述第二电容C2的另一端均接地；
所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阳极相连；
所述第一二极管的阴极与所述第五电阻R5的另一端相连；
所述第三电阻R3的一端与所述第六电阻R6的另一端均接地。
[0012]相应地，本发明还提供一种照明装置，所述照明装置包括以上任意一项所述的本安限能电路。
[0013]本发明具有如下有益效果:
本发明实施例本安限能电路在电路的输出端发生短路或者输出端电压高于预设电压值时能快速切断电路输出，该电路调试方便、响应速度快、安全性高、抗干扰能力强。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本发明实施例本安限能电路结构示意图；
图2是本发明另一实施例本安限能电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]请参见图1，是本发明实施例本安限能电路结构示意图，包括:控制电路10、开关电路20及限能检测电路30 ；
输入端输入的电流一部分流向所述控制电路10和所述开关电路20，另一部分流向所述限能检测电路30，当输出端输出的电压在预设范围内时，所述限能检测电路30不工作，输出端正常输出电流；
当输出端短路时，所述限能检测电路30输出低电平至所述控制电路10，所述控制电路10控制所述开关电路20关断，所述开关电路20控制所述输出端停止输出电流；
当输出端两端电压高于预设电压值时，所述限能检测电路30输出低电平至所述控制电路10，所述控制电路10控制所述开关电路20关断，所述开关电路20控制所述输出端停止输出电流。
[0018]应当理解，本发明实施例本安限能电路具有过压和过流保护功能，能够实现电路输出端限能输出。
[0019]本发明实施例本安限能电路在电路的输出端发生短路或者输出端电压高于预设电压值时能快速切断电路输出，该电路调试方便、响应速度快、安全性高、抗干扰能力强。
[0020]请参见图2，是本发明另一实施例本安限能电路结构示意图，
控制电路10包括:第一三极管Q2、第四电阻R4、及第八电阻R8，控制电路10用于控制开关电路20的开启与关断。
[0021]控制电路10的连接关系包括:第一三极管Q2的集电极同时与第四电阻R4的一端、第九电阻R9的一端、第一电阻Rl的一端相连，所述第一三极管Q2的基极同时与所述第四电阻R4的另一端、第八电阻R8的一端相连；所述第一三极管Q2的发射极同时与第二电阻R2的另一端、第七电阻R7的一端相连；
所述第八电阻R8的另一端同时与第九电阻R9的另一端、第三三极管Q3的集电极相连。
[0022]开关电路20包括:第一 MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第七电阻R7，开关电路20用于控制输出端。
[0023]开关电路20的连接关系包括:所述第一 MOS管Ql的S极同时与所述第一电阻Rl的一端、第一三极管Q2的集电极相连，所述第一 MOS管Ql的G极同时与所述第二电阻R2的一端、所述第一电阻Rl的另一端相连，所述第一 MOS管Ql的D极与第五电阻R5的一端相连；
所述第二电阻R2的另一端与所述第七电阻R7的一端相连；
所述第七电阻R7的另一端接地。
[0024]限能检测电路30包括:第二三极管Q3、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第五电阻R5、第三电阻R3、第六电阻R6。限能检测电路30用于检测输出端的电流和电压，当输出端短路或者输出端电压超过预设值时输出低电平至控制电路10。
[0025]限能检测电路30的连接关系包括:所述第二三极管Q3的集电极同时一所述第九电阻的另一端、第八电阻的另一端相连，所述第二三极管Q3的基极同时与所述第十电阻RlO的一端、第二电容C2的正极、第三电阻R3的另一端、第六电阻R6的另一端、第二二极管的阴极相连，所述第二三极管Q3的发射极接地；
所述第十电阻RlO的另一端与所述第二电容C2的另一端均接地；
所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阳极相连；
所述第一二极管的阴极与所述第五电阻R5的另一端相连；
所述第三电阻R3的一端与所述第六电阻R6的另一端均接地。
[0026]当然，在本发明的其它实施方式中，控制电路10、开关电路20及限能检测电路30可以使用多种电子元器件实现，本发明不做限制。
[0027]需要知道的是，本发明实施例本安限能电路的a_b端为输入端，本发明实施例本安限能电路的c-d端为输出端。
[0028]本发明实施例本安限能电路的工作原理为:输入端a_b端输入电流,经第一电容Cl滤波后，得到滤波后的电流，所述滤波后的电流一部分流向所述控制电路10和所述开关电路20，另一部分流向所述限能检测电路30。
[0029]输入端a_b没有出现短路、电压也没有超过预设值时，没有电流流过第三电阻R3和第六电阻R6或者是流过第三电阻R3和第六电阻R6的电流较小，限能检测电路30不工作，第一二极管Dl不会被击穿导通工作第二三极管Q3截止不工作。由于第二三极管Q3不工作，第二三极管Q3的集电极和发射极相当于高阻态，因此经第四电阻R4、第八电阻R8、第二三极管Q3分压后，第一三极管Q2的基极为高电平，第一三极管Q2不工作。同理，第一三极管Q2发射极和集电极呈高阻态，开关电路20不工作，经第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R7分压后，第一 MOS管Ql的基极为低电平，第一 MOS管Ql导通。输出端c_d端正常为负载供电。
[0030]当输出端c-d端出现异常时,例如输出端c-d端短路,将会有较大电流流过第三电阻R3和第六电阻R6，在第三电阻R3和第六电阻R6的两端产生较高的电压，第二三级管Q3工作，将第一三极管Q2的基极电平拉低，第一三极管Q2工作，第一三极管Q2工作后，将上述高电压引入到第七的电阻R7两端，此时第一 MOS管Ql基极电平被拉高，第一 MOS管Ql停止工作，输出端c-d端停止输出，避免继续输出产生火花。
[0031 ] 当输出端输出端c-d端电压超过预设电压值时，限能检测电路30中的第一二极管Dl、第二二极管D2、第五电阻R5工作，第一二极管Dl和第二二极管D2导通，驱动第二三级管Q3工作，第二三级管Q3工作后，第一二极管Q2也工作，使第一 MOS管Ql停止工作，从而切断输出端c-d输出。
[0032]当输出端c-d端短路消除或者输出端c-d端的电压低于预设电压值时，本发明实施例本安限能电路将会自行恢复正常工作。
[0033]需要知道的是，本发明实施例第二电容C2和第十电阻RlO的作用是滤波，防止在电流、电压的保护点附近出现震荡，影响本发明实施例本安限能电路的整体性能。
[0034]相应地，本发明实施例还提供一种照明装置，所述照明装置包括以上所述的本安限能电路。该照明装置可用于石油、化工、纺织和煤矿等含有爆炸性混合物环境中，实现电气防爆，保证施工环境的安全。
[0035]本发明实施例本安限能电路在电路的输出端发生短路或者输出端电压高于预设电压值时能快速切断电路输出，该电路调试方便、响应速度快、安全性高、抗干扰能力强。
[0036]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。
[0037]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种本安限能电路，其特征在于，包括:控制电路、开关电路及限能检测电路； 其中，输入端输入的电流一部分流向所述控制电路和所述开关电路，另一部分流向所述限能检测电路，当输出端输出的电压在预设范围内时，所述限能检测电路不工作，输出端正常输出电流； 当输出端短路时，所述限能检测电路输出低电平至所述控制电路，所述控制电路控制所述开关电路关断，所述开关电路控制所述输出端停止输出电流； 当输出端两端电压高于预设电压值时，所述限能检测电路输出低电平至所述控制电路，所述控制电路控制所述开关电路关断，所述开关电路控制所述输出端停止输出电流。
2.如权利要求1所述的本安限能电路，其特征在于，所述控制电路包括:第一三极管Q2、第四电阻R4、及第八电阻R8。
3.如权利要求2所述的本安限能电路，其特征在于， 所述第一三极管Q2的集电极同时与所述第四电阻R4的一端、第九电阻R9的一端、第一电阻Rl的一端相连，所述第一三极管Q2的基极同时与所述第四电阻R4的另一端、第八电阻R8的一端相连；所述第一三极管Q2的发射极同时与第二电阻R2的另一端、第七电阻R7的一端相连； 所述第八电阻R8的另一端同时与第九电阻R9的另一端、第三三极管Q3的集电极相连。
4.如权利要求1所述的本安限能电路，其特征在于，所述开关电路包括: 第一 MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第七电阻R7。
5.如权利要求4所述的本安限能电路，其特征在于， 所述第一 MOS管Ql的S极同时与所述第一电阻Rl的一端、第一三极管Q2的集电极相连，所述第一 MOS管Ql的G极同时与所述第二电阻R2的一端、所述第一电阻Rl的另一端相连，所述第一 MOS管Ql的D极与第五电阻R5的一端相连； 所述第二电阻R2的另一端与所述第七电阻R7的一端相连； 所述第七电阻R7的另一端接地。
6.如权利要求1所述的本安限能电路，其特征在于，所述限能检测电路包括:第二三极管Q3、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第五电阻R5、第三电阻R3、第六电阻R6。
7.如权利要求6所述的本安限能电路，其特征在于， 所述第二三极管Q3的集电极同时一所述第九电阻的另一端、第八电阻的另一端相连，所述第二三极管Q3的基极同时与所述第十电阻RlO的一端、第二电容C2的正极、第三电阻R3的另一端、第六电阻R6的另一端、第二二极管的阴极相连，所述第二三极管Q3的发射极接地； 所述第十电阻RlO的另一端与所述第二电容C2的另一端均接地； 所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阳极相连； 所述第一二极管的阴极与所述第五电阻R5的另一端相连； 所述第三电阻R3的一端与所述第六电阻R6的另一端均接地。
8.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括权利要求1-7任意一项所述的本安限能电路。
【文档编号】H02H3/20GK104184107SQ201310202613
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月28日 优先权日:2013年5月28日
【发明者】周明杰, 黄晓东 申请人:海洋王（东莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司