本实用新型涉及一种电压适应变化范围宽的脉冲跟踪式电源短路保护电路，具体涉及一种本安电源短路保护电路。
背景技术：
根据国家标准的要求，在石油、化工、纺织和煤炭等含有爆炸性混合物的环境中，作为通讯、监控、检测、报警以及控制系统的供电设备，为了防止电源输出过流或短路时产生的火花点燃易燃易爆气体，必须采用保护电路，限制火花所释放的能量。
本安电源是指本质安全型电源，在设计中充分地考虑电源输出电压和电流以及功率情况，做好保护工作，防止过压或过流产生的火花点燃可燃气体，造成设备和人员的损坏和伤亡。本安电源是满足防爆的最佳形式，目前常用的电源保护电路形式包括限流型保护，减流型保护，截止型保护，保护办法是电源与负载回路中串加一个取样电阻或电感，检测取样电阻或电感的电压，当电源有短路故障发生时，电流增大，取样电压升高，电源保护电路检测到取样电压的变化，进而限制、减小或关断电流输出，从而实现了本质安全型要求。
上述常用的电源保护电路存在如下不足：一是检测比较电位的动作电压范围会随着输入电压的改变而变窄，动作电压调好后，若改变输入电压和电流会影响比较电位原来的动作，甚至造成保护电路误动作或不动作。二是回路中必须有检测电阻或电感，电阻值大检测器灵敏容易调整，但电阻会因发热而阻值增大并有电压降，使负载端的电压越低，为此只有提高输入端的电压，若采用电感检测，其体积大成本也高。三是故障时动作范围太窄，因为受检测比较电位的电压比值决定，比值大不容易动作，比值小又容易误动作，使稳定性和抗干扰能力变差。四是故障解除后不容易自动恢复电源，因此大电流负荷时不能自动恢复正常工作，给调试带来很大麻烦。五是为解决上述四方面的不足，只有增加比较复杂的电路结构，从而使制作成本提高，整机的故障率也大幅度提高。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于解决上述的不足之处，提供一种电源回路不串联取样电阻、结构简单、动作响应快、安全可靠的自恢复的本安电源保护电路。
为了实现上述目的，本实用新型所述的一种脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路技术方案，其特征在于：由脉冲跟踪式故障信号检测电路、电压比较驱动开关电路、自恢复启动电路组成，其中脉冲跟踪式故障信号检测电路连接负载RI正极+V和负极-V，检测电路第一取样分压点N-和第二取样分压点N+分别连接电压比较驱动开关电路的反相输入端-和同相输入端+；电压比较驱动开关电路的无触点开关Q 输入和输出分别连接电源负极V-和负载负极-V；启动电路电阻的两端亦分别连接电源负极V-和负载负极-V；当短路保护电路检测到负载RI短路故障时产生的脉冲信号，关断无触点开关Q，切断故障电源与负载之间的回路，当短路保护电路检测故障消除后，打开无触点开关Q，恢复故障电源与负载之间的回路。
所述的脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路，其特征在于：包含第一取样分压点N-和第二取样分压点N+，其中第一取样分压点N-由两个取样分压点组成，其一是由R2、R3串联构成的取样分压点，其二是由R2、R5串联构成的取样分压点；所述第二取样分压点N+由R1、R4串联构成的电位取样分压点，同时R4还并联一个延时电容C1；第一取样分压点N-实时追踪检测负载RI短路故障时产生的脉冲信号和负载RI故障消除后的启动信号，第二取样分压点N+延时检测负载RI短路故障时产生的脉冲信号和负载RI故障消除后的启动信号。
所述的脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路，其特征在于：电压比较驱动开关电路由电压比较放大器C和无触点开关Q组成，电压比较器C的输出端与无触点开关Q控制极之间串接一个信号匹配电阻R6，使得比较器的输出信号与无触点开关的控制信号相匹配。
所述的脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路，其特征在于：脉冲跟踪式信号检测电路N+和N-取样点分别连接到电压比较驱动开关电路的电压比较器C同相输入端+和反相输入端-，当检测电路检测到负载RI短路故障时产生的脉冲信号时，电压比较器C的输出端产生低电平至无触点开关Q的控制极，关断负载回路，或检测到故障消除后的启动信号，电压比较器C输出端产生高电平至无触点开关Q控制极，恢复负载回路。
所述的脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路，其特征在于：自恢复启动电路由电阻R7并联接在无触点开关Q的输入端与输出端，当无触点开关Q导通时，自恢复启动电路电阻R7两端的电压可忽略不计，当负载RI发生短路故障，无触点开关Q关闭，电阻R7两端的电压近似于电源电压，负载RI短路故障消除后，电阻R7两端的电压降低，即产生一个恢复信号。
所述的脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路，其特征在于：电源负载回路中的无触点开关Q导通电阻非常小，无电流取样电阻，从而减少正常工作回路的发热源，提高电源使用效率。
所述的脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路，其特征在于：利用负载RI短路故障时产生的脉冲信号，使得保护电路在电压和电流较宽范围工作，其宽带范围取决于无触点开关Q工作电流和电压比较放大器C工作电压。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，一是使用元件少，采用简单的电路结构实现了电源负荷在发生短路故障情况下能快速的自动关断供电回路；二是电源回路无需检测电阻或电感，减少了电路中的发热源，回路压降小，提高了电源使用效率；三是脉冲式检测方法使调整范围得到大幅度提高，设计一旦定型就不需要另外调试，能满足各种工作状态，且大大减少了整机故障率和生产成本；四是在故障解除后能立即自动恢复正常工作，特别适应于宽范围可调电压的大电流负荷；五是可应用在危险性较大和电压变化的工作场所，实现了快速灵敏，动作稳定，保护安全可靠。
附图说明
图 1是实用新型专利提出的一个实施例电路原理图。
图 1中的虚线框内电路分别是：负荷电路(RI) 1-1，脉冲信号跟踪检测电路1-2，电压比较器(C) 1-3，自恢复启动电路(R7) 1-4，无触点开关(Q) 1-5。
具体实施方式
下面结合附图对具体实施方式作详细说明。
图1 所示给出了本实用新型的一个实施例电路原理框图，由脉冲信号跟踪检测电路1-2，电压比较器(C) 1-3，自恢复启动电路(R7) 1-4，无触点开关(Q) 1-5等四部分连接组成，其左边的V+端和V-端用于连接锂电池等直流电源的正极和负极，即保护电路的正、负极输入端；其右端为本保护电路的正极输出端+V 和负极输出端-V，用于连接负载，本实用新型中等效电阻RI。
图 1 给出了本实用新型脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路的一种具体实现方式，其具体结构及工作方式分析如下。
（1）正常工作方式。当无故障正常工作时，脉冲跟踪式信号检测电路检测到第一取样分压点N-和第二取样分压点N+的电压差为正，电压比较器C的同相输入端+电压高于反相端-，电压比较器C输出高电平，经匹配电阻R6使无触点开关Q导通，电源能正常稳定输出，实现了一个稳定工作状态。
（2）短路故障工作方式。如果负荷电路有短路故障时，脉冲跟踪式信号检测电路的N-端电位突变，而N+接有延时电容C1，使得N+端电位不能突变，瞬时间使得N-电位高于N+电位，电压比较器C输出由高电平迅速翻转为低电平，无触点开关Q因控制端低电平而迅速关断电源与负载之间得回路，因短路故障导致负载输入端-V由原来的低电位提高至接近+V端的高电位，此时N-端的电位反而高于N+端的电位，只要存在短路故障，电压比较器C反相输入端N-电位始终高于同相输入端N+电位，输出低电平使无触点开关Q保持稳定的关断状态，实现了另一个故障稳定状态。
（3）短路故障消除恢复工作方式。负载RI的短路故障解除后，因负载RI输入-V端电压经自动恢复启动电路的电阻R7接通电源，电压明显下降，脉冲跟踪式信号检测电路的N+端电位因延时电容不能突变，而N-端的电位及时响应突变，电压比较器C输出为由低电平翻转位高电平，使得无触点开关Q导通，供电回路因自启动而迅速保持稳定的正常工作状态，恢复稳定工作状态，负载恢复供电。
上述的正常稳定工作状态和故障稳定状态相当于本实用新型脉冲跟踪式电源宽带短路保护电路的双稳态工作方式，通过调整R1-R5的阻值比例，以及延时电容的大小，实现调整保护电路的灵敏度和抗干扰能力。根据负载RI情况调整R7阻值，提高保护电路的自恢复能力。
无触点开关Q在电路中起着开关的作用，由于它直接串接在电池与外部负载之间，因此它的导通阻抗对电池的性能有影响，当选用的MOSFET较好时，其导通阻抗很小，在放电时其消耗也少，R1-R5选用KΩ级别电阻，使得检测电路分流较小，保护板功耗较小。
此外，可将电压比较器、无触点开关、电阻、电容或部分元器件等做到了芯片内部，外围仅个别调整性能的元器件，形成电源保护的集成电路。
上面结合附图描述了本实用新型的实施方式，实施例给出的结构并非对本实用新型宽带短路保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型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、等同替换、改进或变形仍在本实用新型的保护范围以内。