[實用新型]一種低功耗本質安全柵

有效

• 申請號: 201320013425.7
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN203039337U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 王琪;范曉蕾;韓永鋒;李振璧;王元
• 申請（專利權）人: 淮南市寶鼎工貿有限責任公司
• 主分類號: H02H1/06
• 分類號: H02H1/06;H02H3/08;H02H3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種低功耗、高可靠性、本質安全柵電路，主要解決本安設備的本質安全供電，實現電氣防爆。可廣泛應用于有爆炸危險的環境中的安全供電設備，如煤礦井下的本安設備等。

背景技術：

本質安全技術通過限制電氣設備電路的各種參數或采取保護措施來限制電路的火花放電能量和熱能，使其在正常工作和規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃周圍環境的爆炸性混合物，從而實現電氣防爆。

實用新型內容：

本實用新型提供了一種低功耗本質安全柵電路，該本質安全柵電路從提高電路的可靠性和降低電路自身功耗兩個方面入手設計，在傳統的本質安全柵雙重過壓、過流保護基礎上，在本質安全柵電路輸入端又增加了升壓式開關穩壓電源電路、保險電路、工作回路中電子開關、穩壓電源執行器件采用了PNP型功率三極管，從而降低了本質安全柵電路功耗，并且提高了在爆炸危險的環境中使用的安全可靠性。

本實用新型一種低功耗本質安全柵的結構特點如下：

電路輸入端接一升壓式開關穩壓電源(1)，升壓式開關穩壓電源(1)輸出端正極接保險電路(4)中保險管F和二極管T10正極連接點，保險電路(4)中保險管F和綠色發光二極管正極連接點接電子開關電路(10)中PNP型功率三極管S7發射極，S7集電極接穩壓電路(2)中PNP型功率三極管S6發射極，S6集電極接電流采樣電阻R17一端，并與雙重過流保護采樣電路(3)中第一級過流保護采樣電路(6)和第二級過流保護采樣電路(7)中的電阻R4、R6一端連接，電流采樣電阻R17的另一端與穩壓電路(2)輸出端分壓電阻R10連接，并與第一級過流保護采樣電路(6)和第二級過流保護采樣電路(7)中的穩壓二級管T9、T5正極連接，穩壓電路(2)輸出端與雙重過壓保護采樣電路(5)中第一級過壓保護采樣電路(8)和第二級過壓保護采樣電路(9)中的穩壓二級管T7、T8正極連接，第一級過壓保護采樣電路(8)輸出端，經R12另一端與單向可控硅T1觸發極連接，第二級過壓保護采樣電路(9)輸出端，經R14另一端與單向可控硅T2觸發極連接。

所述雙重過流保護采樣電路(3)和穩壓電路(2)構成過流保護安全柵。通過第一級過流保護采樣電路(6)和第二級過流保護采樣電路(7)中的NPN型三極管S1、S4集電極與穩壓電路(2)中的NPN型三極管S5基極連接，控制PNP型功率三極管S6，實現過流保護。

所述雙重過壓保護采樣電路(5)和電子開關電路(10)構成過壓保護安全柵。通過第一級、第二級過壓保護采樣電路輸出的采樣信號，觸發可控硅T1或T2，通過控制T3(TL431)控制PNP型功率三極管S7，實現過壓保護。

本實用新型一種低功耗本質安全柵的結構特點也在于：

電路設計輸入電壓低于輸出電壓，經升壓式開關穩壓電源(1)升到電路工作電壓，如果升壓式開關穩壓電源(1)故障，輸出電壓降到輸入電壓值，從而保障了本質安全柵電源輸出的安全性。

電路設計中設計了保險電路(4)，如果過流保護安全柵故障，保險管F熔斷，從而保障了本質安全柵電源輸出的安全性。綠色發光二極管亮說明保險管F工作正常，紅色發光二極管亮說明保險管F熔斷。

電路設計中設置的穩壓電路(2)、電子開關電路(10)執行器件采用了PNP型功率三極管S6、S7設計，電路工作中S6、S7上的管壓降加上電流采樣電阻R17上的壓降不大于1V。

與已有技術相比，本實用新型所述的一種低功耗本質安全柵的有益效果是：

一、增加了安全性

1.電路在設置了雙重過壓保護安全柵和雙重過流保護安全柵的基礎上又設置了保險電路(4)。因此又增加了一級安全保護。

2.電路輸入電壓低于輸出電壓，經升壓式開關穩壓電源(1)升到電路工作電壓，如果升壓式開關穩壓電源(1)故障，輸出電壓降到輸入電壓值，保障了本質安全柵電源輸出的安全性。

二、提高了可靠性

1.電路采用雙重穩壓電路設計，且輸入端設置了升壓式開關穩壓電源(1)，輸出端設置了串聯式穩壓電路(2)，更提高了電路工作的可靠性。

2.電流采樣電阻R17設置在穩壓電路(2)輸出端分壓電阻R10前端，保障了本質安全柵輸出電壓的穩定性。

三、降低了電路功耗

1.電路設計中設置的穩壓電路(2)、電子開關電路(10)執行器件采用了PNP型功率三極管S6、S7設計，電路工作中S6、S7上的管壓降加上電流采樣電阻R17上的壓降不大于1V。

2.電路輸入端設置的升壓式開關穩壓電源(1)效率在90％以上，從而降低了電路整體功耗。

附圖說明：