[实用新型]一种矿灯电池的Ia级本安保护电路

说明书

本实用新型涉及矿灯电池的保护电路，具体为一种矿灯电池的Ia级本安保护电路。一种矿灯电池的Ia级本安保护电路，包括第一接插件P1、第二接插件P2、PNP三极管Q1、型号为TL431的稳压源U5、型号为LM358的比较器U2和型号为AO4406的芯片U1。本实用新型采用不可恢复熔断器，可靠元件限流电阻，以及TL431及LM358组合电路，实现对矿灯锂电池的三重保护，形成满足相关标准要求的Ia级保护电路，为实现煤矿行业中的本安型矿井，提供了更加可靠、安全的产品解决方案。

技术领域

本实用新型涉及矿灯电池的保护电路，具体为一种矿灯电池的Ia级本安保护电路。

背景技术

现有本安电池保护电路一般采用ptc热敏电阻和矿灯保护器组合方式实现，在电池发生短路、过流、过压的情况下为其提供保护，可以提供Ib级保护，但是随着煤矿本安型矿井理念的深入推进，大力发展更高级别的保护方式是大势所趋，即Ia级本安保护电路，根据GB3836.4-2010的相关标准要求，在Ia级别的保护电路的回路中，必须有大功率限流电阻，来作为电路的可靠元器件，并且在回路中需要有不可恢复的熔断器，以及需要进行电路输出端的短路保护。

发明内容

本实用新型提供了一种矿灯电池的Ia级本安保护电路，该电路采用三重保护的方式，实现对矿灯用锂电池的Ia级保护。

本实用新型是采用如下的技术方案实现的：一种矿灯电池的Ia级本安保护电路，包括第一接插件P1、第二接插件P2、PNP三极管Q1、稳压源U5、型号为LM358的比较器U2和型号为AO4406的芯片U1；第一接插件P1的1管脚和限流电阻的一端连接，限流电阻的另一端和不可恢复熔断器F1的一端连接，不可恢复熔断器F1的另一端接第二接插件P2的1管脚，限流电阻的另一端还和三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的集电极和第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端和稳压源U5的阴极连接，稳压源U5的阳极接地且和第一接插件P1的2管脚连接，第一电阻R1的另一端还和第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端接地，第二电阻R2的一端还和稳压源U5的参考极连接，比较器U2的3管脚和第二电阻R2的另一端连接，8管脚和限流电阻的另一端连接，4管脚接地，2管脚和芯片U1的1、2、3管脚连接，1管脚和芯片U1的4管脚连接，芯片U1的5、6、7、8管脚都和第二接插件P2的2管脚连接，芯片U1的的1管脚还和采样电阻的一端连接，采样电阻的另一端接地，第二接插件P2的2管脚还和第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端和三极管Q1的基极连接。

该Ia级本安保护电路中第一接插件P1连接矿灯电池，第二接插件P2连接负载，保护电路中串接有一个不可恢复熔断器F1，在电流超过其熔断值之后，直接断路，实现保护，还串接一个大功率的限流电阻。保护电路采用稳压源和比较器组合的方式，实现在输出端发生短路的情况下，实现保护。而且这种保护是可恢复性的，就是如果输出端正负极短接之后，三极管Q1截止，之后提供基准电压的稳压源没有输出，导致比较器LM358的3管脚电压为0，那么LM358的1管脚输出为低电平，导致AO4406U1截止，电路回路被切断，没有输出，从而形成保护。当电路输出端正负极断开之后，Q1导通，提供基准电压的稳压源恢复正常，比较器LM358的1脚输出高电平，AO4406 U1导通，可以正常输出电流，电路又恢复供电，从而实现输出端正负极短接保护，分开后又恢复输出的功能。

上述的一种矿灯电池的Ia级本安保护电路，限流电阻由三个并联的电阻R12、R13、R14形成。限流电阻必须符合功率大且阻值低，由于市场上符合要求的电阻比较少，所以限流电阻采用三个电阻并联形成。

上述的一种矿灯电池的Ia级本安保护电路，采样电阻由两个并联的电阻R5、R11形成。