本安电源电路的制作方法

本实用新型涉及本安电源技术领域，具体涉及一种本安电源电路。

背景技术：

“本安电源”指的是本质安全型电源，主要应用在煤矿、石油、纺织、化工等有易燃易爆性粉尘或气体的环境中，通常作为控制、检测、通讯、警报系统的供电设备。为防止输出过流过压或输出短路时产生的火花造成严重的危险后果，其供电电源通常使用保护电路，使得即使在极端情况下，也不会点燃爆炸性气体。

目前，在大多数的变频一体机中配套使用的的本安电源，过电流和过电压保护时间较短，导致保护性能较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种本安电源电路，以延长保护时间，提高保护效率。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种本安电源电路，包括：隔离电源模块、至少一个电压电流保护模块和辅助保护模块；

所述隔离电源模块的输入端与外接电路相连，所述隔离电源模块的输出端与所述电压电流保护模块的输入端相连；所述电压电流保护模块的输出端与所述辅助保护模块的输入端相连，所述辅助保护模块的输出端与目标电路相连。

可选的，上述所述隔离电源模块包括：电流保护组件、电压保护组件；

所述电流保护组件的输入端与所述外接电路相连，所述电流保护组件的输出端与所述电压保护组件的输入端相连，所述电压保护组件的输出端与所述电压电流保护模块相连。

可选的，上述所述电流保护组件包括快熔电阻和热敏电阻；所述电压保护组件包括：变压线圈、第一电容、第二电容和第一稳压二极管；

所述快熔电阻的一端与所述外接电路相连，另一端通过所述热敏电阻与所述变压线圈的输入端相连；

所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端和所述稳压二极管阴极分别与所述变压线圈的正向输出端相连；所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端和所述第一稳压二极管阳极分别与所述变压线圈的反向输出端相连，所述变压线圈的反向输出端还接地。

可选的，上述所述电压电流保护模块包括分压电路、采样电路、恢复电路和控制电路；

所述分压电路、所述采样电路和所述恢复电路均与所述控制电路相连；

所述控制电路的一端与所述隔离电源模块的输出端相连，所述控制电路的另一端与辅助保护模块相连。

可选的，上述所述控制电路包括控制芯片和外围电路；

所述控制芯片和所述外围电路共同控制所述分压电路、所述采样电路和所述恢复电路的工作状态。

可选的，上述所述辅助保护模块包括：第一晶闸管保护电路、第二晶闸管保护电路和指示电路；

所述第一晶闸管保护电路的第一端与所述电压电流保护模块的输出端相连，所述第二晶闸管保护电路和所述指示电路均并联于所述第一晶闸管保护电路的输出端与目标电路之间；

所述第一晶闸管保护电路的第二端接地。

可选的，上述所述第一晶闸管保护电路包括第二稳压二极管、第一晶体管和第一保护电阻；

所述第二稳压二极管的阴极和所述第一晶体管的第一端均与所述电压电流保护模块的输出端相连；

所述第二稳压二极管的阳极和所述第一晶体管的第二端均通过所述第一保护电阻与所述第二晶闸管保护电路和所述指示电路相连；

所述第一晶体管的第三端、所述第一保护电阻、所述第二晶闸管保护电路和所述指示电路均接地；

所述第二晶闸管保护电路和所述指示电路还均与所述外接电路相连。

可选的，上述所述第二晶闸管保护电路包括第三稳压二极管、第二晶体管和第二保护电阻；

所述第三稳压二极管的阴极和所述第二晶体管的第一端均与所述外接电路相连；

所述第三稳压二极管的阳极和所述第二晶体管的第二端均通过所述第二保护电阻与所述第一晶闸管保护电路和所述指示电路相连；

所述第二晶体管的第三端、所述第二保护电阻和所述指示电路均接地；

所述第二晶闸管保护电路和所述指示电路还均与所述外接电路相连。

可选的，上述所述指示电路包括发光二极管和分压电阻；

所述发光二极管的一端与所述外接电路相连，另一端通过所述分压电阻接地。

本实用新型采用的一种本安电源电路，包括：隔离电源模块、至少一个电压电流保护模块和辅助保护模块，其中，隔离电源模块的输入端与外接电路相连，隔离电源模块的输出端与电压电流保护模块的输入端相连，电压电流保护模块的输出端与辅助保护模块的输入端相连，辅助保护模块的输出端与目标电路相连，通过隔离电源模块可以承受较高的工作电压，输出稳定、波动小的电压至过压过流保护模块，通过至少一个电压电流模块的保护实现电压电流的保护，通过控制晶体管切断能量输出，再通过辅助保护模块抑制过压的能量，通过多重的保护，有效地延长了保护时间，提高了保护的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型实施例提供的本安电源电路的一种结构示意图。

图2是图1中的隔离电源模块的具体电路连接图。

图3是图1中的电压电流保护模块的一种具体电路连接图。

图4是图1中的电压电流保护模块的又一种具体电路连接图。

图5是图1中的辅助保护模块的具体电路连接图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1是本实用新型实施例提供的本安电源电路的一种结构示意图。

如图1所示，以设置有2个电压电流保护模块2为例，对本实用新型进行说明，分别为如图1所示的2和3，由于2和3均为电压电流保护模块，下文中以电压电流保护模块2为例进行说明。在具体的实现过程中，可根据实际需要及条件自行选择电压电流保护模块2的具体个数，本实施例的一种本安电源电路，包括：隔离电源模块1、至少一个电压电流保护模块2和辅助保护模块4，其中，隔离电源模块1的输入端与外接电路相连，隔离电源模块1的输出端与电压电流保护模块的输入端相连，电压电流保护模块的输出端与辅助保护模块4的输入端相连，辅助保护模块4的输出端与目标电路相连。即隔离电源模块1、电压电流保护模块和辅助保护模块4串联在一起，若是有过个电压电流保护模块2直接将其串联接入此电路即可。本实用新型通过硬件配置，以及多级的电压电流保护模块2，使得能够满足多种电压等级和功率等级的要求，不仅提升了本安电源的负载能力，提高了电源的工作稳定性，还降低了该种电源的生产成本，有效地延长了保护时间，提高了保护的效率。

具体的隔离电源模块1包括：电流保护组件、电压保护组件，电流保护组件的输入端与外接电路相连，电流保护组件的输出端与电压保护组件的输入端相连，电压保护组件的输出端与电压电流保护模块相连。

图2是图1中的隔离电源模块的具体电路连接图。

为了使得各个元器件之间的连接更加清晰，如图2所示，为隔离电源模块1内部各个元器件之间的详细引脚连接图。电流保护组件包括快熔电阻f1和热敏电阻ntc1；电压保护组件包括：变压线圈5、第一电容c1、第二电容c2和第一稳压二极管d4；快熔电阻f1的一端与外接电路相连，另一端通过热敏电阻ntc1与变压线圈5的输入端ac相连，第一电容c1的第一端、第二电容c2的第一端和第一稳压二极管d4阴极分别与变压线圈5的正向输出端相连，第一电容c1的第二端、第二电容c2的第二端和第一稳压二极管d4阳极分别与变压线圈5的反向输出端相连，变压线圈5的反向输出端还接地。如附图所示，通过文字叙述与附图结合的方式使得在本实施例中对隔离电源模块1的理解更直观，具体的电路工作原理及流程，在本实施例中不再进行具体介绍。

电压电流保护模块2包括分压电路、采样电路、恢复电路和控制电路，分压电路、采样电路和恢复电路均与所述控制电路相连，控制电路的一端与隔离电源模块1的输出端相连，控制电路的另一端与辅助保护模块4相连。

图3是图1中的电压电流保护模块的一种具体电路连接图。

图4是图1中的电压电流保护模块的又一种具体电路连接图。

如图3和图4所示，为了使得更加明确的表达出电压电流保护模块2中具体的各个电子元器件的连接原理图，可参照图3和图4进行理解，只对其中的一个即图3进行详细的文字描述，图4的原理与图3相同。电阻r3、电容c3、电阻r6的一端和电流控制器的vln端连接变压器s1的正向输出端+vo，r3的另一端以及电阻r1和电阻r4的一端连接电流控制器的uvlo端，电阻r1和电阻r4的另一端和电阻r2以及电阻r5的一端连接电流控制器的ovlo端,r6的另一端连接电流控制器的sense端和晶体管q1的阴极端相连，场效应晶体管vt1的漏极和晶体管q1的阴极端相连，电阻r8的一端连接场效应晶体管vt1栅极，另一端连接电流控制器的gate端，场效应晶体管vt1的源极连接电阻r9、电容c5和电流控制器的out端，电阻r9的另一端和电阻r10分别连接电流控制器的pgd端和pwr端，电容c7和电容c8都连接电流控制器的timer端，电容c7和电容c8都连接电流控制器的timer端，电阻r2、电阻r5、电阻r10、电容c3、电容c5、电容c7和电容c8的另一端分别接地，电流控制器的gnd端接地，通过附图与文字结合的方式可更加直观的了解到工作原理以及连线方式。其中，控制电路包括控制芯片和外围电路，控制芯片和外围电路共同控制分压电路、采样电路和恢复电路的工作状态，控制芯片型号为lm5069，控制芯片的型号仅为举例形式进行说明，其他能够实现本实用新型的原理的控制芯片均属于本实用新型的保护范围之内，不再进行一一介绍说明。

同理，为了更好地对辅助保护模块4进行说明，将其按照小的模块进行一一解释说明，辅助保护模块4包括：第一晶闸管保护电路、第二晶闸管保护电路和指示电路，其中，第一晶闸管保护电路的第一端与电压电流保护模块2的输出端相连，第二晶闸管保护电路和指示电路均并联于第一晶闸管保护电路的输出端与目标电路之间，第一晶闸管保护电路的第二端接地。

图5是图1中的辅助保护模块的具体电路连接图。

如图5所示，其具体包括，第二稳压二极管d1、第一晶体管q3和第一保护电阻r7，第二稳压二极管d1的阴极和第一晶体管q3的第一端均与电压电流保护模块的输出端相连，第二稳压二极管d1的阳极和第一晶体管q3的第二端均通过第一保护电阻r7与第二晶闸管保护电路和指示电路相连，第一晶体管q3的第三端、第一保护电阻r7、第二晶闸管保护电路和指示电路均接地，第二晶闸管保护电路和指示电路还均与外接电路相连。还包括第三稳压二极管d2、第二晶体管q4和第二保护电阻r11，第三稳压二极管d2的阴极和第二晶体管q4的第一端均与外接电路相连，第三稳压二极管d2的阳极和第二晶体管q4的第二端均通过第二保护电阻r11与第一晶闸管保护电路和指示电路相连，第二晶体管q4的第三端、第二保护电阻r11和指示电路均接地，第二晶闸管保护电路和指示电路还均与外接电路相连，还包括发光二极管d11和分压电阻r21，发光二极管d11的一端与外接电路相连，另一端通过分压电阻接地。需支出的是关于晶闸管保护电路的个数在本实施例中也不进行强制限定，本实施例只是以两个对其进行举例说明，用户可根据具体环境及需要自行设定。

本实用新型采用的一种本安电源电路，包括：隔离电源模块1、至少一个电压电流保护模块2和辅助保护模块4，其中，隔离电源模块1的输入端与外接电路相连，隔离电源模块1的输出端与电压电流保护模块的输入端相连，电压电流保护模块的输出端与辅助保护模块4的输入端相连，辅助保护模块4的输出端与目标电路相连，通过隔离电源模块1可以承受较高的工作电压，输出稳定、波动小的电压至电压电流保护模块2，通过至少一个电压电流模块的保护实现电压电流的保护，通过控制晶体管切断能量输出，再通过辅助保护模块4抑制过压的能量，通过多重的保护，有效地延长了保护时间，提高了保护的效率。

本实用新型为一种电路结构，其每一个模块也均可以制成集成电路板的形式，无论是采用电子元器件的连接，还是集成电路板之间的相互连接，只要采用的是本实用新型的工作原理，均属于本实用新型的保护范围之内。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。