[实用新型]一种矿用电源安全二级保护电路

说明书

技术领域

本实用新型一种矿用电源安全二级保护电路，属于矿用电源保护技术领域。

背景技术

在煤矿井下爆炸性气体环境中，如在有甲烷、煤尘爆炸性混合物的环境中，电气设备的使用对电源的电压和电流有着严格的要求，电源电压和电流的大小对电气设备的正常工作和煤矿井下安全有着非常重要意义，直接关系到煤矿井下作业的安全进行，各电气设备必须工作在允许的电压和电流范围内，否则容易导致严重的生产事故。

现有煤矿井下电气设备普电源保护效果不理想，如不能同时监测电源电压和电流，不能严格按照国家标准爆炸性气体环境用电气设备所规定的安全技术指标生产，当电气设备工作在爆炸性气体环境下，电源的电压或者电流超过安全指标时，将有可能导致爆炸，这样煤矿生产存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种可以同时监测电源电压和电流过量的矿用电源保护电路。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种矿用电源安全二级保护电路，包括：电源电路、第一级保护电路和第二级保护电路；电源电路的输入端a1与外部电源相连，电源电路的输出端a2与第一级保护电路的输入端b1相连，第一级保护电路的输出端b2与第二级保护电路的输入端c1相连，第二级保护电路的输出端c2与电气设备相连；

所述第一级保护电路和第二级保护电路的VCC电源端口均与电源电路的VCC电源输出端口VCC+相连。

所述第一级保护电路的电路结构为：电阻R2的一端并接芯片U1的2脚后与第一级保护电路的输入端b1相连，所述电阻R2的另一端并接芯片U1的1脚后与场效应管Q1的源极相连，所述场效应管Q1的源极为反馈电压输出端Vout1，场效应管Q1的漏极为第一级保护电路的输出端b2，场效应管Q1的源极依次串接电阻R12和电阻R13后接地，场效应管Q1的栅极与电阻R12和电阻R13之间的连线相连；

所述芯片U1的3脚与电源电路的VCC电源输出端口VCC+相连，芯片U1的16脚依次串接电阻R3和电阻R4后接地，芯片U1的12脚与电阻R3和电阻R4之间的连线相连，芯片U1的10脚串接电阻R5后接地，芯片U1的10脚串接电阻R6后与反馈电压输出端Vout1相连，芯片U1的11脚、13脚、14脚并接一起，芯片U1的5脚、9脚并接后接地，芯片U1的7脚串接电容C4后与反馈电压输出端Vout1相连，芯片U1的输出端6脚、8脚分别串接电阻R7、R8后与电源电路的VCC电源输出端口VCC+相连；

所述芯片U1的输出端6脚、8脚分别与或非门U2的输入端相连，芯片U1的7脚串接电阻R9后与或非门U2的接地端相连；所述或非门U2的接地端接地，或非门U2的电源端与电源电路的VCC电源输出端口VCC+相连，或非门U2的输出端串接电阻R11后与NPN型三极管Q3的发射极相连；

所述NPN型三极管Q3的基极串接电阻R10后与电源电路的VCC电源输出端口VCC+相连，NPN型三极管Q3的集电极与PNP型三极管Q2的基极相连，所述PNP型三极管Q2的发射极与场效应管Q1的源极相连，PNP型三极管Q2的集电极与场效应管Q1的栅极相连。

所述场效应管Q1的源极和漏极之间并接有短路块。

所述第二级保护电路的电路结构与第一级保护电路的电路结构相同。

所述电源电路的电路结构为：电阻R1的一端并接电源电路的输出端a2后与电源电路的输入端a1的正极相连，电阻R1的另一端与稳压二极管D1的负极相连；所述稳压二极管D1的负极为电源电路的VCC电源输出端口VCC+，稳压二极管D1的正极并接电源电路的输入端a1的负极后接地，稳压二极管D1的两端并联有电容C3。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本保护电路可以同时对外部接入电源的电压和电流进行监测，并通过或非门以及三极管和场效应管的开关作用对电路进行控制，当外部电源电压或者电流两者有一个超过额定值时，电路断开，实现过流和过压保护。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的电路结构示意图；

图2是本实用新型中第一级保护电路2的电路结构图；

图3是本实用新型中电源电路1的电路结构图。

图中：1为电源电路、2为第一级保护电路、3为第二级保护电路、4为外部电源、5为电气设备、6为短路块。

具体实施方式