本安电源的过流保护电路及本安电源的制作方法

本技术属于本安电源，具体涉及一种本安电源的过流保护电路及本安电源。

背景技术：

1、本安电源是符合国家强制性系列标准gb3836爆炸性环境(包括20个标准)的电源。本安电源相对于一般电源有更严格的要求，例如瞬态能量的要求使得本安电源的动作时间在us级别，保护电流通常在2a以下。

2、本案电源的保护电流的检测通过在本安电源和负载之间加入过流保护电路，但是常规的电路保护措施动作电流精度不高，或者动作时间过长，造成接入本安电源后，一旦有负载上电冲击或瞬间故障的时候，在电路保护动作启动前，本安电源就进入保护状态，造成整个系统重启或掉电保护。

3、专利cn201220745539.6公开的本安过流保护电路使用采样电阻直接采样电流，采集的电压幅值极低，放大效果不好，造成基准电压也很低，低基准电压易受干扰，且可调精度范围都不高，进而电流精度不高，并且没有后级自锁电路，负载过流后，保护动作会反复进行，造成震荡易损坏电路。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种本安电源的过流保护电路及本安电源，主要目的在于解决目前本安电源的过流保护电路的电流精度不高、没有后级自锁电路的问题。

2、为解决上述问题，本申请提供一种本安电源的过流保护电路，所述本安电源的过流保护电路包括电流采样放大模块、比较模块、自锁模块和开关控制模块，其中，

3、所述电流采样放大模块的采样端串联在本安电源的正极和所述开关控制模块的电源输入端之间，所述电流采样放大模块的输出端与所述比较模块的第一输入端电连接，所述比较模块的输出端与所述开关控制模块的控制端电连接，所述开关控制模块的输出端与负载电连接，所述自锁模块并联于所述比较模块，所述自锁模块用于在存在过流现象时锁定所述比较模块的输出结果以及在所述过流现象排除时解除自锁。

4、在本实用新型的一个实施例中，可选地，所述电流采样放大模块包括：采样电阻和电流采样放大芯片，其中，

5、所述采样电阻的第一端分别与所述本安电源的正极和所述电流采样放大芯片的采样正极输入引脚电连接，所述采样电阻的第二端分别与所述开关控制模块的电源输入端和所述电流采样放大芯片的采样负极输入引脚电连接，所述电流采样放大芯片的输出引脚与所述比较模块的第一输入端电连接。

6、在本实用新型的一个实施例中，可选地，所述开关控制模块包括：第一功率管和第二功率管，其中，

7、所述第一功率管的栅极通过第一限流电阻与所述比较模块的输出端电连接，所述第一功率管的源极与本安电源的负极电连接，所述第一功率管的漏极与所述第二功率管的栅极电连接，所述第二功率管的源极与所述采样电阻的第二端电连接，所述第二功率管的漏极与所述负载电连接。

8、在本实用新型的一个实施例中，可选地，所述第一功率管为nmos管，所述第二功率管为pmos管。

9、在本实用新型的一个实施例中，可选地，所述比较模块包括：第一比较器、第一基准电压单元和第二比较器，其中，

10、所述第一比较器的负相输入端通过第二限流电阻与所述电流采样放大模块的输出端电连接，所述第一比较器的正相输入端与所述第一基准电压单元的输出端电连接，所述第一比较器的输出端通过第三限流电阻与所述第二比较器的正相输入端电连接，所述第二比较器的输出端与所述开关控制模块的控制端电连接。

11、在本实用新型的一个实施例中，可选地，所述第一基准电压单元包括：电压基准集成芯片、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中，

12、所述电压基准集成芯片的阳极引脚与第一电源的负极电连接，所述电压基准集成芯片的阴极引脚分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端电连接，所述电压基准集成芯片的参考极引脚分别与所述第一电阻的第二端和所述第三电阻的第一端电连接，所述电压基准集成芯片的参考极引脚还通过第四限流电阻与所述第一比较器的正相输入端电连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电源的正极电连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电源的负极电连接。

13、在本实用新型的一个实施例中，可选地，所述自锁模块包括第四电阻、二极管和第五电阻，其中，

14、所述第四电阻的第一端与所述第二比较器的输出端电连接，所述第四电阻的第二端与所述第二比较器的正相输入端电连接，所述二极管的阳极与自锁清零信号提供终端的输出端电连接，所述二极管的阴极与所述第五电阻的第一端电连接，所述第五电阻的第二端与所述第二比较器的正相输入端电连接。

15、在本实用新型的一个实施例中，可选地，所述过流保护电路还包括：第二基准电压单元，所述第二基准电压包括：第六电阻和第七电阻，其中，

16、所述第六电阻的第一端与本安电源的正极电连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第二比较器的负相输入端和第七电阻的第一端电连接，所述第七电阻的第二端与本安电源的负极电连接。

17、在本实用新型的一个实施例中，可选地，所述过流保护电路还包括：协调模块，所述协调模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻和晶体管，其中，

18、所述第八电阻的第一端与协调信号提供终端的输出端电连接，所述第八电阻的第二端分别与所述晶体管的基极和所述第九电阻的第一端电连接，所述晶体管的发射极分别与所述第九电阻的第二端和本安电源的负极电连接，所述晶体管的集电极通过第五限流电阻与所述第二比较器的正相输入端电连接，所述第十电阻的第一端与本安电源的正极电连接，所述第十电阻的第二端与所述第二比较器的正相输入端电连接。

19、本申请还提供一种本安电源，包括：上述本安电源的过流保护电路。

20、本实用新型提供的一种本安电源的过流保护电路及本安电源通过电流采样放大模块采集负载的电流，电流采样放大模块采集电流的精度高，使保护电路动作精度高，同时设置自锁模块，负载过流后，过流保护电路持续保持保护动作，不会反复进行，不会造成震荡易损坏电路，提高了电路的使用寿命。

21、本实用新型提供的一种本安电源的过流保护电路及本安电源采用电压基准集成芯片生成的基准电压准确度高，使得比较模块输出结果精度高，进一步使得过流保护精度高，通过电阻调整基准电压，从而调整保护电路的动作电流，调整方便，提高了保护电路的使用便捷性。

22、本实用新型提供的一种本安电源的过流保护电路及本安电源采用两级比较器做逻辑处理，不需要软件参与，最小动作时间短。

23、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

技术特征：

1.一种本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述本安电源的过流保护电路包括电流采样放大模块、比较模块、自锁模块和开关控制模块，其中，

2.根据权利要求1所述的本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述电流采样放大模块包括：采样电阻和电流采样放大芯片，其中，

3.根据权利要求2所述的本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括：第一功率管和第二功率管，其中，

4.根据权利要求3所述的本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述第一功率管为nmos管，所述第二功率管为pmos管。

5.根据权利要求1所述的本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述比较模块包括：第一比较器、第一基准电压单元和第二比较器，其中，

6.根据权利要求5所述的本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述第一基准电压单元包括：电压基准集成芯片、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中，

7.根据权利要求5所述的本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述自锁模块包括第四电阻、二极管和第五电阻，其中，

8.根据权利要求5所述的本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路还包括：第二基准电压单元，所述第二基准电压包括：第六电阻和第七电阻，其中，

9.根据权利要求5所述的本安电源的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路还包括：协调模块，所述协调模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻和晶体管，其中，

10.一种本安电源，其特征在于，包括上述根据权利要求1-9中任一项所述的本安电源的过流保护电路。

技术总结
本申请公开了本安电源的过流保护电路及本安电源，包括：电流采样放大模块、比较模块、自锁模块和开关控制模块，其中，电流采样放大模块的采样端串联在本安电源的正极和开关控制模块的电源输入端之间，电流采样放大模块的输出端与比较模块的第一输入端电连接，比较模块的输出端与开关控制模块的控制端电连接，开关控制模块的输出端与负载电连接，自锁模块并联于比较模块，自锁模块用于在存在过流现象时锁定比较模块的输出结果以及在过流现象排除时解除自锁。电流采样放大模块采集电流的精度高，使保护电路动作精度高，负载过流后，自锁模块使过流保护电路持续保持保护动作。

技术研发人员：吕宝元,安田田,赵纯
受保护的技术使用者：三一智矿科技有限公司
技术研发日：20230320
技术公布日：2024/1/15