[實用新型]礦用電源安全柵快速關閉電路

有效

• 申請號: 201822184533.6
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN209104797U
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 賈柏青;李長青;付云飛
• 申請（專利權）人: 鎮江中煤電子有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H9/04
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 宋元松

本實用新型公開了一種礦用電源安全柵快速關閉電路，包括電流取樣電阻R0、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R10、檢測放大運算放大器IC1、短路檢測三極管Q8、二極管D1、穩壓管D2、場效應管Q0、啟動電路，本電路采用穩壓管D2固定、限制場效應管Q0柵?源極導通電壓值Vgs，使其不進入深度飽合狀態，抑制米勒效應。與深度飽合導通方式相比，場效應管退出導通狀態延遲時間減少到原來的一半時間，提高了場效應管響應速度，當輸出電壓端對地短路時快速關閉安全柵。

技術領域

本實用新型涉及一種礦用電源安全柵快速關閉電路，屬于礦用設備技術領域。

背景技術

在易燃易爆環境中，如果生產過程中大量使用電氣設備，各種磨擦的電火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當設備發生故障時，都有可能會點燃爆炸環境。本質安全是系統防爆的技術，安全場所的控制室設備通過安全柵與危險場所的本安設備相連，傳遞信號或能量。安全柵利用限流和限壓電路，限制了從安全場所傳遞到危險場所的能量；處于危險場所的本安設備在這樣的能量下能夠正常工作，但這樣的能量不足以引燃爆炸環境，即使本安設備自身發生故障，也不會產生任何足以引燃的電火花或發熱表面。因此，無論是安全場所的控制室設備還是危險場所的本安設備發生故障，只要安全柵的限流限壓電路正常工作，整個系統都會處于安全狀態，不會產生爆炸。

安全柵接在本質安全電路和非本質安全電路之間，將供給本質安全電路的電壓或電流限制在一定安全范圍內。安全柵的主要功能為限流限壓，限制進入現場的能量。礦用電源安全柵技術在煤礦監控設備中被廣泛采用，目的是防止危險能量進入危險現場，以保障人身及設備安全。安全柵的快速關閉，對于提高礦用設備的安全性、可靠性具有重要意義和實用價值。

安全柵有多種構架方案，常用場效應管MOS電路來完成。場效應管柵極(G極)存在米勒電容Cgs。引發米勒效應，米勒效應導致場效應管高頻響應降低，使MOS場效應管不能快速導通、截止。從而使安全柵不能快速關閉，影響礦用設備的安全性、可靠性。

如果能抑制米勒效應，提高場效應管響應速度，快速關閉安全柵，對提高礦用設備安全具有十分重要的意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種礦用電源安全柵快速關閉電路，利用穩壓二極管給予場效應管柵極合理、固定的電壓值，使其不進入深度飽合狀態，抑制米勒效應，提高場效應管響應速度，當輸出電壓端對地短路時快速關閉安全柵。

本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現：

一種礦用電源安全柵快速關閉電路，包括電流取樣電阻R0、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R10、檢測放大運算放大器IC1、短路檢測三極管Q8、二極管D1、穩壓管D2、場效應管Q0、啟動電路1，所述電流取樣電阻R0的一端與電壓輸入端相連，電流取樣電阻R0的另一端與場效應管Q0的源極相連，所述電阻R3的一端與電壓輸入端相連，電阻R3的另一端經電阻R5接地，所述電阻R4的一端與場效應管Q0的源極相連，電阻R4的另一端經電阻R6接地，所述檢測放大運算放大器IC1的正相輸入端連接于電阻R3、電阻R5之間，所述檢測放大運算放大器IC1的反相輸入端連接于電阻R4、電阻R6之間，所述電阻R2連接于場效應管Q0的源極和柵極之間，所述穩壓管D2的陽極連接于場效應管Q0的柵極，穩壓管D2的陰極連接于場效應管Q0的源極，所述二極管D1的陽極與檢測放大運算放大器IC1的輸出端，所述二極管D1的陰極與場效應管Q0的柵極相連，所述電阻R1的一端與場效應管Q0的柵極相連，電阻R1的另一端與短路檢測三極管Q8的集電極連接，短路檢測三極管Q8發射極接地，電阻R10的一端與短路檢測三極管Q8基極相連，電阻R10的另一端與場效應管Q0的漏極相連，所述啟動電路1的一端與電壓輸入端相連，啟動電路1的另一端與場效應管Q0的漏極相連，場效應管Q0的漏極與電壓輸出端相連。