[發明專利]本質安全電源

在審

• 申請號: 201410060751.2
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103795280A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 王中于
• 申請（專利權）人: 廣州中逸光電子科技有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/155
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

技術領域

本發明涉及本質安全電源。

背景技術

在煤礦井下、石油化工、冶金等領域中，由于存在可爆炸性或可燃物，應用于這些領域的各種電氣設備需要符合相關領域的防爆技術標準才能正式運行使用。本質安全電源就是應用于防爆領域的電源電路。

然而，現有的本質安全電源都是采用線性變壓器制成的，為滿足市電交流電使用需要，必須采用大體積的變壓器，而且還存在閉環穩定性差、效率低、負載特性差的缺點。

發明內容

針對上述現有技術不足，本發明需要解決的技術問題是提供一種體積小、效率高、閉環特性好、負載特性好的本質安全電源。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為，本質安全電源，包括輸入端口以及輸出端口，還包括轉換器、BUCK電路和PWM控制電路；轉換器的輸入端與輸入端口連接，轉換器的輸出端連接到BUCK電路的輸入端；BUCK電路的輸出端通過一個光耦與PWM控制電路的輸入端連接，PWM控制電路的輸出端與轉換器的控制端連接；BUCK電路的輸出端與輸出端口連接。本方案通過采用轉換器、BUCK電路與PWM控制電路的組合，使市電輸入的電流可以轉化為高頻電流，無需采用體積巨大的變壓器，有效縮小體積，而且通過BUCK電路能有效提高效率，優化負載特性。

具體地，所述輸出端口包括正輸出端子和負輸出端子；轉換器的輸出端包括輸出正端和輸出負端；BUCK電路的輸入端包括正輸入端和負輸入端，BUCK電路的輸出端包括正輸出端和負輸出端；BUCK電路的正輸入端與轉化器的輸出正端連接，BUCK電路的負輸入端與轉換器的輸出負端連接；BUCK電路的正輸出端與輸出端口的正輸出端子連接，BUCK電路的負輸出端與輸出端口的負輸出端子連接。

進一步的技術方案為，還包括取樣電路和檢測電路；所述BUCK電路與所述光耦之間通過該取樣電路和檢測電路連接；取樣電路的一端與BUCK電路的輸出端連接，取樣電路的另一端與檢測電路的輸入端連接；取樣電路的輸出端與所述光耦連接。這樣的方式使BUCK電路與檢測電路組成雙重保護功能，提高穩定性。

優選地，所述檢測電路電路為過流過壓檢測電路；所述取樣電路包括過壓取樣電路和過流取樣電路。

具體地，所述過流取樣電路為取樣電阻R5；取樣電阻R5串聯于負輸出端子與BUCK電路的負輸出端之間；取樣電阻R5的兩端分別連接到過流過壓檢測電路；所述過壓取樣電路包括相互串聯的取樣電阻R3和取樣電阻R4，過壓取樣電路的第一端與BUCK電路的正輸出端連接，過壓取樣電路的第二端與BUCK電路的負輸出端連接；取樣電阻R3與取樣電阻R4的節點連接到過流過壓檢測電路。

進一步的技術方案為，所述BUCK電路包括控制電路、開關管Q1、電感L1、二極管D1、電阻R1、電阻R2和電容C2；開關管Q1的正極為BUCK電路的正輸入端；開光管Q1的控制極與控制電路的第一輸出端連接；控制電路的參考端為BUCK電路的負輸入端；開關管Q1的負極連接到電感L1的第一端；電感L1的第二端為BUCK電路的正輸出端；二極管D1陰極連接到電感L1的第一端，二極管D1的陽極連接到控制電路的參考端；電阻R1與電阻R2的串聯支路跨接于電感L1的第二端與二極管D1的陽極之間；電阻R1與電阻R2的節點與控制電路的第二輸出端連接；電容C2跨接于電感L1的第二端與二極管D1的陽極之間；二極管D1的陽極為BUCK電路的負輸出端。

再進一步的技術方案為，BUCK電路和/或PWM控制電路還連接有軟啟動輸出電路。這樣的方案可使電源關斷后，重新啟動時有一個軟啟動過程，不會馬上啟動，避免電路損壞。

優選地，所述控制電路還設有軟啟動輸出端；所述軟啟動輸出電路為電容C3；該電容C3連接于控制電路的軟啟動輸出端與參考端之間。

本發明的本質安全電源改變了傳統的線性變壓器的形式，減小體積的同時，大幅提高電源的轉換效率，保障電壓的穩定性，優化負載特性。

附圖說明

圖1是本發明本質安全電源的結構示意圖。

圖2是本發明本質安全電源的轉換器示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的本質安全電源，包括輸入端口1以及輸出端口2，還包括轉換器3、BUCK電路4和PWM控制電路5；轉換器3的輸入端與輸入端口1連接，轉換器3的輸出端連接到BUCK電路4的輸入端；BUCK電路4的輸出端通過一個光耦U2與PWM控制電路5的輸入端連接，PWM控制電路5的輸出端與轉換器3的控制端連接；BUCK電路4的輸出端與輸出端口2連接。