[实用新型]一种矿用双级安全栅保护电路

说明书

本实用新型提供的矿用双级安全栅保护电路包括串联连接的两级安全栅保护电路；安全栅保护电路包括过压保护电路和限流保护电路；过压保护电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管Z1、比较器U1和三极管V1；三极管V1的发射极、电阻R1的第一端、电阻R3的第一端、电阻R5的第一端为过压保护电路的电压输入端；三极管V1的集电极为限流保护电路的输入端；限流保护电路包括电阻R6、电阻R7、二极管Z2、二极管Z3和三极管V2；二极管Z3的负极和电阻R7的第二端为限流保护电路的输出端。本实用新型提供的双级安全栅保护电路为双重过压保护和限流保护电路，保护电路的可靠性高，适用于煤矿、石油等对电源保护要求严格的应用设备。

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种矿用双级安全栅保护电路。

背景技术

安全栅保护电路设置在本质安全电路和非本质安全电路之间，将供给本质安全电路的电压或电流限制在一定安全范围内。安全栅保护电路的主要功能为限流和限压，限制进入现场的能量。矿用电源安全栅技术在煤矿监控设备中被广泛采用，目的是防止危险能量进入危险现场，以保障人身及设备安全。矿用安全栅保护电路对于提高矿用设备的安全性和可靠性具有重要意义和实用价值。

安全栅保护电路有多种构架方案，常用场效应管MOS电路来完成。场效应管栅极(G极)存在米勒电容Cgs。引发米勒效应，米勒效应导致场效应管高频响应降低，使MOS场效应管不能快速导通、截止，影响矿用设备的安全性和可靠性，且存在应用成本高，难调试等缺点。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种矿用双级安全栅保护电路。

本实用新型提供的矿用双级安全栅保护电路包括串联连接的两级安全栅保护电路；所述安全栅保护电路包括过压保护电路和限流保护电路；

所述过压保护电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管Z1、比较器U1和三极管V1；电阻R1的第一端、电阻R3的第一端、电阻R5的第一端连接三极管V1的发射极，三极管V1的发射极、电阻R1的第一端、电阻R3的第一端、电阻R5的第一端为过压保护电路的电压输入端；电阻R1的第二端、电阻R2的第一端连接比较器U1的同相输入端，电阻R2的第二端接地；电阻R3的第二端、二极管Z1的负极连接比较器U1的反相输入端，二极管Z1的正极接地；电阻R5的第二端、电阻R4的第一端连接三极管V1的基极,电阻R4的第二端连接比较器U1的输出端；三极管V1的集电极为限流保护电路的输入端；

所述限流保护电路包括电阻R6、电阻R7、二极管Z2、二极管Z3和三极管V2；电阻R6的第一端、三极管V2的集电极连接三极管V1的集电极，电阻R6的第二端、二极管Z2的正极连接三极管V2的基极，二极管Z2的负极连接二极管Z3正极，二极管Z3的负极连接电阻R7的第二端，电阻R7的第一端连接三极管V2的发射极；二极管Z3的负极和电阻R7的第二端为限流保护电路的输出端。

如上所述的电路，优选地，二极管Z1为稳压二极管，二极管Z2和二极管Z3为整流二极管，三极管V1为PNP型三极管，三极管V2为NPN型三极管。

本实用新型提供的保护电路同时设置有过压保护电路和限流保护电路，且反应迅速，提高了保护电路的可靠性；另一方面，双级安全栅保护电路更进一步的提高了应用设备的安全性，可以用于易燃易爆应用环境的后级的电源保护，例如，应用于煤矿、石油等对电源保护要求严格的应用场景；再一方面，本实用新型提供的保护电路还可以实现恒流的功能，且具有实施成本低，易调试的特点。

附图说明

图1为本实用新型提供的矿用双级安全栅保护电路的结构示意图。

具体实施方式