本實用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電源電路。

背景技術(shù)：

煤炭工業(yè)是我國非常重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，建設(shè)高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù),就離不開高可靠的電源技術(shù)。在特殊的煤礦行業(yè)，本安防爆技術(shù)也就應(yīng)運而生。

本安防爆技術(shù)是當(dāng)今世界上使用最廣泛的技術(shù)之一，大量應(yīng)用于礦山、化工、冶金、石油等領(lǐng)域中，為確保人員和設(shè)備的安全，防爆技術(shù)越來越重要，形成一系列的行業(yè)、國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，并隨著技術(shù)的發(fā)展而深入。當(dāng)今采礦設(shè)備，最常見的形式是本安防爆型、隔爆型和增安型。由于電子技術(shù)的不斷提高和進(jìn)步，本安防爆技術(shù)具有更廣泛的推廣和應(yīng)用。特別是由于本質(zhì)安全型（簡稱本安型）與其它形式的防爆形式相比，不僅具有結(jié)構(gòu)非常簡單，應(yīng)用范圍特別廣，而且具有操作十分簡單，維護十分方便等優(yōu)點，因此這種通過抑制點火源能量為防爆手段的本安型防爆技術(shù)已被制造商和用戶廣泛關(guān)注。

本安電源即本質(zhì)安全電源，這種電源在正常工作和故障狀態(tài)下，其輸出的最高電壓、最大電流均具有本安性能。本安性能指本質(zhì)安全電源電路在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件(包括正常工作和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的故障條件)下產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境。

礦用本質(zhì)安全型電路和相關(guān)的設(shè)備，主要用于礦山通訊、安防監(jiān)控和報警系統(tǒng)。本質(zhì)安全電路及設(shè)備的防爆原理是：通過規(guī)定電氣設(shè)備電路中的各種電氣參數(shù)或者采用必要的保護措施來控制電路出現(xiàn)故障時產(chǎn)生的電火花能量和熱能，從而實現(xiàn)電氣設(shè)備防爆。

由于本質(zhì)安全型電氣設(shè)備電路本身被認(rèn)為是安全的，電路產(chǎn)生的放電火花、電弧以及熱能均不能點燃電路周圍環(huán)境中的爆炸性混合物，所以本質(zhì)安全電路及設(shè)備在使用過程中，具有安全程度高、體積小、重量輕、安裝簡單、維護方便、制造成本低等優(yōu)點，更重要的是可以應(yīng)用在易燃、易爆等危險工作環(huán)境中，目前本質(zhì)安全電路及設(shè)備已經(jīng)成為不可缺少的安全設(shè)備。

以往的本安電源往往采用較多的分立元件，且一般都用線性電源的方式，往往電路復(fù)雜，伴隨著新型電子元器件的發(fā)展，一些本安電源已經(jīng)不能很好的滿足現(xiàn)在的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單的新型礦用直流本質(zhì)安全電源電路。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種礦用直流本質(zhì)安全電源電路，包括穩(wěn)壓電源電路和過流過壓保護電路，穩(wěn)壓電源電路包括橋式整流電路、濾波電路、可調(diào)電壓輸出電路，過流過壓保護電路包括高壓保護電路，三極管反相電路，555計時電路和第一MOS電路, 橋式整流電路包括四個二極管，濾波電路包括濾波電容C1、濾波電容C2，高壓保護電路包括電流監(jiān)測芯片、第三電阻R3和變阻器W1，第三電阻R3的兩端均與電流監(jiān)測芯片連接，所述變阻器W1的一端下方引腳連接電流監(jiān)測芯片，另一端下方引腳接地，上方引腳接接地電容C10的一端，接地電容C10的另一端接地。

可調(diào)電壓輸出電路包括第三電容C3、第五二極管D5、第四電容C4、第一電感L1，第一電阻R1和第二電阻R2，經(jīng)整流濾波后的電流接可調(diào)電壓輸出芯片的IN端，IN端同時通過第三電容C3接地，可調(diào)電壓輸出芯片的OUT端接第五二極管D5正極后接地，并通過第一電感L1接+12V直流電源，此直流電源分別通過第四電容C4、第一電阻R1第二電阻R2接地，可調(diào)電壓輸出芯片的FB端接于第一電阻R1和第二電阻R2組成的分壓電路上，可調(diào)電壓輸出芯片各引腳單點接地。

三極管反相電路包括第四電阻R4、第五電阻R5、第一NPN三極管Q1和第二NPN三極管Q2，電流監(jiān)測芯片ZXCT1009輸出端接第一NPN三極管Q1的基集，第一NPN三極管Q1的集電極與第五電阻R5、第二NPN三極管Q2的集電極相連，并接入555芯片的低觸發(fā)端TR，第五電阻R5的另一端接場效應(yīng)管IRF7424，第一NPN三極管Q1及第二NPN三極管Q2的發(fā)射極接地，第二NPN三極管Q2的基集接第一穩(wěn)壓管DW1陰極。

555計時電路包括第五電容C5、第六電阻R6、第七電阻R7和第六電容C6，555計時器芯片R端接+12V直流電源，CV端接第五電容R5，輸出端VOUT通過第六電阻R6與場效應(yīng)管IRF7424芯片相連，DC端通過第七電阻R7與+12V直流電源相連，并和TH端一同與第六電容C6集電極相連，用做定時器時電容的放電。

第一MOS電路包括場效應(yīng)管IRF7424芯片、第八電阻R8、第九電阻R9、第二穩(wěn)壓管DW2、第三穩(wěn)壓管DW3，輸入電壓通過第三電阻R3與場效應(yīng)管IRF7424芯片相連，場效應(yīng)管IRF7424芯片通過第八電阻R8和第九電阻R9接地，第八電阻R8、第九電阻R9中點與第一穩(wěn)壓管DW1陽極相連，場效應(yīng)管IRF7424接直流電源并分別與第二穩(wěn)壓管DW2、第三穩(wěn)壓管DW3相連。

本實用新型的本質(zhì)安全電源電路使用可調(diào)電壓輸出電路不僅可以提高穩(wěn)壓電源的工作效率，減少能源損耗，減少對電路的熱損害，而且可減少外部交流電壓大幅波動對電路的干擾，同時可降低經(jīng)電源竄入的高頻干擾，通過555計時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，即在未加觸發(fā)信號之前，觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)觸發(fā)后，觸發(fā)器由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)狀態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)保持一段時間后，又會自動翻轉(zhuǎn)回原來的穩(wěn)定狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型穩(wěn)壓電源電路的原理圖。

圖3是本實用新型過流過壓保護電路的原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

如圖1，一種礦用直流本質(zhì)安全電源電路，包括穩(wěn)壓電源電路和過流過壓保護電路，過流過壓保護電路包括兩級過壓和兩級過流的電路，后級的過壓過流保護電路同前級。

如圖2、3所示，穩(wěn)壓電源電路包括橋式整流電路100、濾波電路200、可調(diào)電壓輸出電路300、過流過壓保護電路包括高壓保護電路400，三極管反相電路500，555計時電路600和第一MOS電路700, 整流電路得到的電流通過輸出端與高壓保護電路500的輸入端相連，控制電流監(jiān)測芯片ZXCT1009的輸出。

橋式整流電路100包括四個二極管，濾波電路200包括濾波電容C1、濾波電容C2，高壓保護電路包括電流監(jiān)測芯片ZXCT1009、第三電阻R3和變阻器W1，第三電阻R3的兩端均與電流監(jiān)測芯片ZXCT1009連接，所述變阻器W1的一端下方引腳連接電流監(jiān)測芯片ZXCT1009，另一端下方引腳接地，上方引腳接接地電容C10的一端，接地電容C10的另一端接地。

三極管反相電路包括第四電阻R4、第五電阻R5、第一NPN三極管Q1和第二NPN三極管Q2，電流監(jiān)測芯片ZXCT1009輸出端接第一NPN三極管Q1的基集，第一NPN三極管Q1的集電極與第五電阻R5、第二NPN三極管Q2的集電極相連，并接入555芯片的低觸發(fā)端TR，第五電阻R5的另一端接場效應(yīng)管IRF7424，第一NPN三極管Q1及第二NPN三極管Q2的發(fā)射極接地，第二NPN三極管Q2的基集接第一穩(wěn)壓管DW1陰極。

555計時電路包括第五電容C5、第六電阻R6、第七電阻R7和第六電容C6，555計時器芯片R端接+12V直流電源，CV端接第五電容R5，輸出端VOUT通過第六電阻R6與場效應(yīng)管IRF7424芯片相連，DC端通過第七電阻R7與+12V直流電源相連，并和TH端一同與第六電容C6集電極相連，用做定時器時電容的放電。

第一MOS電路包括場效應(yīng)管IRF7424芯片、第八電阻R8、第九電阻R9、第二穩(wěn)壓管DW2、第三穩(wěn)壓管DW3，輸入電壓通過第三電阻R3與場效應(yīng)管IRF7424芯片相連，場效應(yīng)管IRF7424芯片通過第八電阻R8和第九電阻R9接地，第八電阻R8、第九電阻R9中點與第一穩(wěn)壓管DW1陽極相連，場效應(yīng)管IRF7424接直流電源并分別與第二穩(wěn)壓管DW2、第三穩(wěn)壓管DW3相連。

通過橋式整流電路可得全波直流電，經(jīng)過濾波電容C1、C2濾波后得到相對穩(wěn)定的直流電，高壓保護電路的LM2576-ADJ芯片的IN端口接第三電容C3以減小輸入瞬態(tài)電壓和給調(diào)節(jié)器提供開關(guān)電流，OUT端接的第五二極管D5為肖特基二極管，二極管陽極接地，且OUT接入的電感應(yīng)為100uF，經(jīng)分壓電阻后進(jìn)入輸出端。可調(diào)電壓輸出電路300包括LM2576開關(guān)穩(wěn)壓電路，不僅可以提高穩(wěn)壓電源的工作效率，減少能源損耗，減少對電路的熱損害，而且可減少外部交流電壓大幅波動對電路的干擾，同時可降低經(jīng)電源竄入的高頻干擾。

通過改變變阻器W1引入的電阻值可改變電流監(jiān)測芯片ZXCT1009輸出的電壓值，輸出的高低電平可控制第一NPN三極管Q1的通斷。此電路在異常狀態(tài)下系統(tǒng)電壓上升時，通過使用穩(wěn)壓管可以保證電流監(jiān)測芯片ZXCT1009的供電電壓不會超過其最高電壓，從而起到保護作用。

555計時器芯片R端（4接口）接+12V直流電源，使時基電路處于工作狀態(tài)，此時若電流監(jiān)測芯片ZXCT1009輸出電壓為高電平，第一NPN三極管Q1發(fā)射極接地，第一NPN三極管Q1導(dǎo)通，輸出轉(zhuǎn)為低電平輸入555計時器TR端，則OUT端口輸出高電平，若電流監(jiān)測芯片ZXCT1009輸出電壓為低電平至第一NPN三極管Q1基集，其發(fā)射極接地為低電平，所以第一NPN三極管Q1截止，輸出高電平，因TH端口接高電平，而第六電容C6充電，則OUT端輸出低電平，CV端串入第五電容C5以防引入干擾，555計時器芯片在此電路中構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，即在未加觸發(fā)信號之前，觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)觸發(fā)后，觸發(fā)器由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)狀態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)保持一段時間后，又會自動翻轉(zhuǎn)回原來的穩(wěn)定狀態(tài)。

第一穩(wěn)壓管DW1陽極與第二NPN三極管Q2基集相連，可控制第二NPN三極管Q2的通斷，若第八電阻R8、第九電阻R9反饋得分壓過大，第一穩(wěn)壓管DW1反相擊穿，使第二NPN三極管Q2導(dǎo)通，輸出低電平。