[发明专利]一种本质安全型电源的电火花限制装置和方法

权利要求书

1.一种本质安全型电源的电火花限制装置，包括：

电源正极输入端、电源负极输入端、正极输出端和负极输出端，所述电源正极输入端和外接电源的正极相连，所述电源负极输入端与外接电源的地线相连，所述正极输出端和负极输出端之间连接外接负载；

电流检测及电流突变限制模块，连接在所述电源正极输入端与所述正极输出端之间，用于对电源电流取样并转换成电压信号，提供检测电压，还用于限制电源电流的突变；

预设电压提供模块，与所述电源正极输入端和地线相连接，用于提供预设电压，该预设电压对应于电源的安全阈值电流；

电压比较模块，分别与所述电流检测及电流突变限制模块和所述预设电压提供模块相连接，用于产生控制信号；

反馈电路模块，分别与所述电流检测及电流突变限制模块和保护电路模块相连接，还与所述负极输出端相连接，用于产生反馈控制信号；

保护电路模块，分别与所述电压比较模块和所述反馈电路模块相连接，还与所述负极输出端相连接，根据所述控制信号和反馈控制信号来控制是否增加整个回路的电阻。

2.根据权利要求1所述的本质安全型电源的电火花限制装置，其特征在于，所述电流检测及电流突变限制模块包括采样电阻和电感，所述采样电阻和所述电感相串联。

3.根据权利要求2所述的本质安全型电源的电火花限制装置，其特征在于，所述电感为差模电感。

4.根据权利要求1所述的本质安全型电源的电火花限制装置，其特征在于，所述电压比较模块进一步包括：

第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻和第二分压电阻相串联，连接在所述正极输出端和所述电源负极输入端之间，所述第一分压电阻和第二分压电阻的连接点作为第一采样电压输出端，用于对检测电压分压，提高采样电压一；

第一电压比较器，用于比较所述采样电压一和所述预设电压的大小，输出比较的结果作为控制信号；

充电二极管、放电二极管和电容，所述充电二极管的阳极与所述第一采样电压输出端相连接，阴极与所述电容相连接，同时与所述放电二极管的阳极相连接，所述放电二极管的阴极与所述电源正极输入端相连接，所述电容的另一端与所述第一电压比较器的输出端相连接，所述充电二极管、放电二极管和电容组成的部分，用于防止第一电压比较器的输出抖动。

5.根据权利要求1所述的本质安全型电源的电火花限制装置，其特征在于，所述反馈电路模块进一步包括：

第三分压电阻和第四分压电阻，所述第三分压电阻和第四分压电阻相串联，连接在所述正极输出端和所述电源负极输入端之间，用于对检测电压分压，提高采样电压二；

第二电压比较器，用于比较所述负极输出端对地的电压和所述采样电压二的大小，输出比较的结果作为反馈控制信号。

6.根据权利要求1所述的本质安全型电源的电火花限制装置，其特征在于，所述保护电路模块包括：

保护电阻，一端与所述负极输出端相连接，另一端接地；

第五分压电阻和第六分压电阻，所述第五分压电阻一端与所述第一电压比较器的输出端相连接，另一端作为分压点与第六分压电阻相连接，所述第六分压电阻另一端接地；

第一开关器件，所述第一开关器件的控制端与所述第一电压比较器的输出端相连接，所述第一开关器件的输入端与所述分压点相连，所述第一开关器件的输出端接地；

第二开关器件，所述第二开关器件的控制端与所述第一开关器件的输入端相连，所述第二开关器件的输入端连接所述负极输出端，所述第二开关器件的输出端接地；

第一二极管，正极与所述第二开关器件的控制端相连，负极与所述第二电压比较器的输出端相连接；

其中，所述第一开关器件和所述第一二极管根据所述控制信号和所述反馈控制信号控制所述第二开关器件的导通与关断，从而控制是否将保护电阻与负载相串联，接入电路中。

7.根据权利要求6所述的本质安全型电源的电火花限制装置，其特征在于，所述开关器件采用晶体管。

8.根据权利要求6-7中任意一个所述的本质安全型电源的电火花限制装置，其特征在于，所述第一开关器件为PNP型三极管，所述第二开关器件为N沟道的场效应管。