CN101567549A

CN101567549A - 直流安全栅

Info

Publication number: CN101567549A
Application number: CNA2009100584825A
Authority: CN
Inventors: 陈建先; 姚志生; 张波; 陈治勇; 刘庆华
Original assignee: SICHUAN SHENKUN EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: Sichuan Aerospace Electro & Hydraulic Control Co ltd; Sichuan Aerospace Shenkun Technology Co ltd
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2029-03-03
Also published as: CN101567549B

Abstract

直流安全栅，属于直流电源类电子设备，目的是解决现有直流安全栅存在的安全性不足和接容性负载易造成瞬间冲击的问题，包括依次连接的下述电路：输入级，具有受输入电压控制的第一电子开关；第一本安保护级，具有在过压、过流、短路故障下断开而在上述故障消除后接通的受控第二电子开关；第二本安保护级，具有在过压、过流、短路故障下断开而在上述故障消除后接通的受控第三电子开关；输出级，具有输出电压缓升电路和延时接通本级电路与第二本安保护级电路的受控第四电子开关。

Description

直流安全栅

技术领域

本发明属于直流电源类电子设备，特别涉及一种应用于易燃、易爆环境中，处于非本安直流电源和本安负载设备之间的安全栅。

背景技术

煤矿井下综采工作面等易燃、易爆环境的直流用电设备必须是本质安全(简称本安)产品，如在液压支架的电控***中，支架的电控***本身符合本安要求，但在许多应用场合，给该电控***提供电能的直流稳压电源是非本安产品。

直流稳压电源把交流电转换为低压直流稳压电，一般情况下，直流稳压电源具有较低的输出电阻和较大的输出储能参数，即输出电感和输出电容较大。

根据煤矿安全要求，煤矿井下使用的本安电子产品及其连接(本安)电缆，对其储能参数(分布电容及电感)有一定的限值要求，不能超过设定的安全数值。当发生短路时，本安电子产品(包含连接本安电缆)的储能元器件上储存的能量快速释放，产生的火化能量不能引起安全事故。

因此，需要在非本安的直流稳压电源与本安的负载设备之间设置其本身符合本安要求的直流安全栅。

中国专利200510043076.3公开了一种恒功率输出的高压大功率安全栅，在接入交流电网的输入滤波电路、整流滤波电路的基础上，在整流波滤电路后接有能量限制电路，解决了一般直流稳压电源存在较大输出储能参数带来的故障情况下火花能量的问题，但存在如下不足：

1、只能对负载设备的过流和短路故障进行检测，而不能检测负载设备的过压故障，安全性不足；

2、在负载设备出现过流和短路故障时，主控制开关是通过正反馈电路逐渐截止以抑制火花能量，响应慢而造成安全性不足；

3、其输入电压检测仅具有功率恒定调节的作用，而不能在输入电压过低或过高时控制电源的通断，存在过低电压使能量抑制电路不能正常工作及过高电压而使安全栅本身出现故障的安全隐患；

4、其输出端不具有缓慢上电功能，在给容性负载供电时，易造成瞬间冲击。

发明内容

本发明的目的是解决现有直流安全栅存在的安全性不足和接容性负载易造成瞬间冲击的问题，提供一种直流安全栅，可以隔离一般直流稳压电源较大的输出储能参数，对输入进行限压，输出缓慢上电及多级本安保护，因而安全性更高且对容性负载供电不易造成冲击。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

直流安全栅，包括依次连接的下述电路

输入级，具有受输入电压控制的第一电子开关；

第一本安保护级，具有在过压、过流、短路故障下断开而在上述故障消除后接通的受控第二电子开关；

第二本安保护级，具有在过压、过流、短路故障下断开而在上述故障消除后接通的受控第三电子开关；

输出级，具有输出电压缓升电路和延时接通本级电路与负载的受控第四电子开关。

所述输入级还包括一端与第一电子开关的控制端连接的施密特电压检测电路，该检测电路的其中另一端连接输入电压；当输入电压低于第一电子开关的第一控制阀值，施密特电压检测电路向第一电子开关的控制端发出关闭信号，第一电子开关处于关闭状态；当输入电压上升到第一电子开关的第二控制阀值，施密特电压检测电路向第一电子开关的控制端发出接通信号，第一电子开关接通输入电压和第一本安保护级；当输入电压从超过第二控制阀值的高压回落到第一电子开关的第三控制阀值，施密特电压检测电路向第一电子开关的控制端发出接通信号，第一电子开关接通；所述输入级的输入电压从第一电子开关的第二控制阀值继续上升到第四控制阀值时，施密特电压检测电路截止输入电压，使其不输入第一电子开关。

所述第一本安保护级、第二本安保护级还分别包括能够检测输出级的过压、过流和短路情况的故障检测电路，该检测电路的一端与输出级的输出端连接，另有一端连接有单稳态电路；对于第一本安保护级，所述单稳态电路与第二电子开关的控制端连接，对于第二本安保护级，所述单稳态电路与第三电子开关的控制端连接。

所述输出级的输出电压缓升电路包括充电电容、充电电容的充电电路、其输出端连接在输出级之输出端的可调线性稳压器，输出级还包括延时器，可调线性稳压器的可调端电压随充电电容的电压同步变化，延时器的一端与第四电子开关的控制端连接。

本发明采用上述结构，通过输入级的施密特电压检测电路，在输入电压过低时，则断开第一电子开关，使整个电路的输出端失电，一方面不向所接的本安负载设备供电，另一方面，防止后级的两级本安保护电路和输出级电路因低压而不能正常工作，当输入的电压过高时，也断开第一电子开关，保证后级电路的用电安全，而在输入电压落入正常要求的电压范围时，此第一电子开关自动接通，对输入高压段，还具有迟滞特性，防止开关在输入高压的临界点频繁开关动作。

两级本安保护级电路形成多级保护，在其中一级出现故障时，另一级可以承担保护作用，各自的故障检测电路对输出电压进行故障(指过压、过流及短路故障)检测，检测信号经单稳态电路处理后以控制各自的电子开关，完成本安保护，当发生故障后，检测电路输出一个错误脉冲，此脉冲经单稳态电路展宽后，控制电子开关关闭较长的单稳时间，从而断开所接的本安负载设备的供电，单稳时间过后，电子开关在故障检测电路的控制下试图接通，若故障仍存在，检测电路又产生一个错误脉冲，使电子开关继续关闭，若故障消失，则电子开关接通，给所接的本安负载设备恢复供电，因而可以形成可靠的本安保护。

输出级电路在得电后，形成两个通路：一通路是，因充电电路对充电电容缓慢充电，使可调线性稳压器的输出电源电压缓慢上升；另一通路是，因延时器得电工作，在设定的延时时间后，使第四电子开关接通，使本级的输入端与输出端直通；在一般的阶跃上电的瞬间，因电容的暂态效应，初始充电电流较大，对供电源易造成冲击，而输出级电路因把阶跃上电改为缓慢上电，则可以降低给容性负载上电瞬间的冲击。

可见，采用上述结构的本发明，与现有技术相比，在隔离了一般直流稳压电源较大的输出储能参数的基础上，对输入可以限压，对输出缓慢上电及具有多级本安保护功能，因而安全性更高且对容性负载供电不易造成冲击。

附图说明

图1是本发明的结构示意框图；

图2是本发明中输入级的电路结构示意图；

图3是本发明中第一本安保护级、第二本安保护级的电路结构示意图；

图4是本发明中输出级的电路结构示意图；

图5是本发明中输入级的电压嵌位传输特性图；

图6是本发明中本安保护的控制特性图；

图7是本发明中输出级的电压波形示意图；

图中标号：1是输入的直流稳压电源(具有较大的输出储能参数)，2是输入级，3是第一本安保护级，4是第二本安保护级，5是输出级，6是输出的本安电源(具有较小的输出储能参数)，7至11是各级电路模块之间的电能传输通路，12是第一电子开关，13是输入级的施密特电压检测电路，15是第二电子开关，16是第一故障检测电路，17是第一单稳态电路，20是第三电子开关，21是第二故障检测电路，22是第二单稳态电路，25是第四电子开关，26是延时器，27是可调线性稳压器，28是输出级的电容充电电路。14、18、19、23、24、29、30是各电路之间的连接通路。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，直流安全栅包括依次连接的下述电路：

输入级2，具有受输入电压控制的第一电子开关；

第一本安保护级3，具有在过压、过流、短路故障下断开而在上述故障消除后接通的受控第二电子开关；

第二本安保护级4，具有在过压、过流、短路故障下断开而在上述故障消除后接通的受控第三电子开关；

输出级5，具有输出电压缓升电路和延时接通本级电路与负载的受控第四电子开关。

上述输入级还包括一端与第一电子开关的控制端连接的施密特电压检测电路，该检测电路的其中另一端连接输入电压，并具有如下特性：

当输入电压低于第一电子开关的第一控制阀值，施密特电压检测电路向第一电子开关的控制端发出关闭信号，第一电子开关处于关闭状态；

当输入电压上升到第一电子开关的第二控制阀值，施密特电压检测电路向第一电子开关的控制端发出接通信号，第一电子开关接通输入电压和第一本安保护级；

当输入电压从超过第二控制阀值的高压回落到第一电子开关的第三控制阀值，施密特电压检测电路向第一电子开关的控制端发出接通信号，第一电子开关接通；

输入级的输入电压从第一电子开关的第二控制阀值继续上升到第四控制阀值时，施密特电压检测电路截止输入电压，使其不输入第一电子开关。

上述第一本安保护级、第二本安保护级分别还包括能够检测输出级的过压、过流和短路情况的故障检测电路，该检测电路的一端与输出级的输出端连接，另有一端连接有单稳态电路；对于第一本安保护级，所述单稳态电路与第二电子开关的控制端连接，对于第二本安保护级，所述单稳态电路与第三电子开关的控制端连接；

上述输出级还包括充电电容、充电电容的充电电路、延时器、其输出端连接在输出级之输出端的可调线性稳压器，可调线性稳压器的可调端电压随充电电容的电压同步变化，延时器的一端与第四电子开关的控制端连接。

结合附图，各级电路模块的具体电路结构分述如下：

如图2所示，输入级包括一端连接与输入的直流稳压电源1的正极连接、另一端与第一本安保护级的输入端正极连接的第一电子开关Q2，第一电子开关Q2的上述两端之间连接有嵌位二极管D2，其中二极管D2的负端直流稳压电源1的正极连接。

直流稳压电源1的正、负两极作为输入级的输入电压正、负两极。

输入级的施密特电压检测电路包括第一三极管Q4、第二三极管Q5、第一稳压二极管D6、第二稳压二极管D9和作为瞬间抑制器的双向稳压二极管D5；第一三极管Q4的发射极连接第一电子开关Q2的输入端、输入电压的正极，并与输入电压的负极之间连接有串联的分压电阻R3和R11，其基极与输入电压的负极之间连接和第二稳压二极管D9串联的基极电阻R16，第二稳压二极管D9与基极电阻R16的连接端与输入电压的正极之间连接有第一电阻R9，其集电极与分压电阻R3和R11的连接端相连；分压电阻R3和R11的连接端还与第一电子开关Q2的控制端连接，并连接有第二电阻R10，第二电阻R10的另一端与第一稳压二极管D6的负端连接，第一稳压二极管D6的正端与第二三极管Q5的基极连接，并与输入电压的负极之间连接有第一电容C4；第二三极管Q5的发射极连接输入电压的负极，集电极与第二稳压二极管D9的负端连接；第一电子开关Q2的输出端连接第一本安保护级。

如图2所示，输入级还在其输入端并接有串联的发光二极管DS1和电阻R33，作为指示灯。

输入级的工作原理如下：

本实施例中，第一电子开关Q2的第一、第二、第三、第四控制阀值分别是6V、18V、16V、30V，控制第一电子开关Q2开启的电压为2V，电路的工作电压为12V。

当输入电压VIN+低于第一控制阀值6V时，输入电压经分压电阻R3与R11分压后，送给第一电子开关Q2的控制端电压小于2V，即Q2得到关闭信号，故Q2不能接通；当输入电压VIN+上升大于或等于第一控制阀值6V时，经分压电阻给第一电子开关Q2的控制端电压大于其开启电压2V，则Q2接通；当输入电压VIN+上升到第二控制阀值18V时，因第二稳压二极管D9导通，使三极管Q4导通，从而使开关Q2的栅极与源极的压降为0，开关Q2断开；当输入电压VIN+继续上升到第四控制阀值30V时，作为瞬间抑制器的双向稳压管D5导通，使本级电路的供电不超过30V，从而保护本级电路；当输入电压VIN+从高压回落低到18V时，虽然D9不导通，但因第一稳压二极管D6导通，使三极管Q5导通，从而维持Q4的导通，开关管Q2仍然断开；当输入电压VIN+继续回落到第三控制阀值16V时，D6不导通，Q5关闭，Q4关闭，Q2获得控制电压而导通。

输入级的输出电压与输入电压之间的电压嵌位特性如图5所示，从该图中可以看出，对输入电压的高压段，具有迟滞特性，防止第一电子开关在输入高压的临界点频繁开关动作。

第一本安保护级、第二本安保护级电路结构如图3所示。本实施例中，本安保护级电路的工作电压范围设计为6V至16V，过流点设计为2.5A，过压点设计为14V，短路电压设计为0.8V，重启时间设计为14s。

结合图3，以第一本安保护级为例说明其电路结构：过压检测电路U1A、短路检测电路U1D、过流检测电路U1B、电流检测放大器U1C都是运算放大器；第一本安保护级的故障检测电路包括产生参考电压的基准电路U6、过压检测电路U1A、短路检测电路U1D、过流检测电路U1B和电流检测放大器U1C，过压检测电路U1A、短路检测电路U1D、过流检测电路U1B的输出端分别通过二极管D4、D10、D24与单稳态电路U2的低电平触发端连接；过压检测电路U1A的检测端(即其反相输入端)通过电阻R29、R35、R64组成的分压电路与第一本安保护级的输出端正极连接，短路检测电路U1D的检测端(即其同相输入端)通过其检测电阻R59与第一本安保护级的输出端正极连接，过流检测电路U1B的检测端(即其反相输入端)通过一放大三极管Q3的基极与电流检测放大器U1C的输出端连接，过压检测电路U1A、过流检测电路U1B的基准端(即两者的同相输入端并接)通过电阻R14与基准电路U6的参考电压端连接，短路检测电路U1D的基准端(即其反相输入端)通过电阻R2接本级电路输入端的负极、通过电阻R41接基准电路U6的参考电压端；单稳态电路U2的输出端通过电阻R1与第二电子开关Q1的控制端连接；电流检测放大器U1C的检测端(即其同相输入端)通过电阻R8与第一本安保护级的输出端负极连接，并通过电流检测电阻R53与第一本安保护级的输入端负极连接，电流检测放大器U1C的反相输入端通过串联的电阻R13、R18与本级电路的输入端负极连接；放大三极管Q3的集电极、电流检测放大器U1C的电源端正极通过电阻R54与本级电路的输入端正极连接，放大三极管Q3的发射极通过电阻R19与过流检测电路U1B的反相输入端连接，并通过并联的电阻R15、R55再串联电阻R18与本级电路的输入端负极连接；基准电路U6的参考电压端通过电阻R12与电流检测放大器U1C的电源端正极连接；单稳态电路U2的低电平触发端与本级电路输入端的负极之间连接有并联的电容C6和电阻R20；单稳态电路U2的接地端、控制电压端通过电容C5、门限端通过电容C3与本级电路的输入端负极连接，放电端通过串联的电阻R7、R4与电流检测放大器U1C的电源端正极连接，电阻R7、R4的并接端与门限端连接，电阻R4、R54的并接端通过电容C2与本级电路的输入端负极连接；第二电子开关的两端连接有嵌位二极管D1和电阻R36。

本实施例中，单稳态电路U2可以用555集成电路构成。

本安保护级电路的工作原理如下：当本级电路的输出电压VOUT+超过14V时，经电阻R29、R35、R64的分压后，过压检测电路U1A的反相输入端的电压大于其同相输入端所接的参考电压，使其输出低电平信号；当因负载过小而使输出电流大于2.5A时，电流检测电阻R53的端电压经电流检测放大器U1C、放大三极管Q3放大后，使过流检测电路U1B的反相输入端电压大于其同相输入端所接的参考电压，使其输出低电平信号；当输出短路时或者仅有正向二极管负载时(二级管的管压降小于0.8V)，短路检测电路U1D的同相输入端电压低于其反相输入端电压，使其输出低电平信号。这些低电平脉冲电平作为故障信号传输到单稳态触发器U2的低电平触发端，并经由U2展宽输出一段单稳时间段的关闭信号(如图6所示)给第二电子开关Q1的控制端，使Q1关闭。单稳时间过后，Q1控制端获得开启信号，试图接通，若***故障消除，则Q1接通成功，否则上述故障检测电路重新发出关闭信号使其重新关闭。

输出级的输出电压缓升电路包括充电电容、充电电容的充电电路、其输出端连接在输出级之输出端的可调线性稳压器，输出级还包括延时器，可调线性稳压器的可调端电压随充电电容的电压同步变化，延时器的一端与第四电子开关的控制端连接；

本实施例中输出级的具体电路结构如图4所示，充电电路包括连接在充电电容C11的充电端与输出级的输出端正极之间串联的充电电阻R24、R26、R58，充电电容C11的另一端与输出级的输入端负极连接，输出级的输出端正极与可调线性稳压器IC1的输出端连接；电阻R26、R58的并接端与输出级的输出端正极之间连接有二极管D14，二极管D14的正端接上述并接端。

输出级的第四电子开关Q6的两端分别接输出级的输入端、输出端，且并接有嵌位二极管D8，其控制端与输入端之间连接有并接的电容C17和电阻R21。

本实施例中，采用电压比较器U5B作为延时器的延时切换电路，第四电子开关Q6的控制端通过电阻R22连接电压比较器U5B的输出端。

可调线性稳压器IC1的可调端与充电电容C11的充电端连接有分流三极管Q8，上述可调端与分流三极管Q8的发射极、电阻R24和R26的并接端连接，分流三极管Q8的基极与充电电容C11的充电端连接，分流三极管Q8的集电极与输出级的输入端负极连接，集电极与发射极之间连接有电阻R34；可调线性稳压器IC1的输入端接输出级的输入端正极，输出端接输出级的输出端正极，输入端与输出级的输入端负极之间连接有电容C7。

延时器包括延时切换电路(本实施例中为电压比较器U5B)、通过另一充电电阻R28与输出级的输入端正极连接的延时电容C8，该延时电容C8的充电端连接延时切换电路的检测端(即电压比较器U5B的反相输入端)，延时切换电路的输出端连接第四电子开关的控制端，延时切换电路的参考端(即电压比较器U5B的同相输入端)通过电阻R52与充电电容C11的另一端连接输出级的输入端负极，充电电容C8的两端还并接有电阻R39，电阻R28的两端并接有二极管D22，二极管D22的负端接输出级的输入端正极；电压比较器U5B的同相输入端与输出级的输入端正极之间连接有电阻R45；输出级的输入端正极与负极之间并联有电容C16。

输出级的输入端负极与输出端负极之间连接有电阻R53，此电阻与与本安保护级的电阻R53是同一元件。

输出级的输出端正极与负极之间连接有电阻R17和发光二极管DS2串联构成的指示灯、双向稳压二极管D16构成的瞬间抑制器、稳压二极管D17构成的稳压器以及电容C12。

本实施例中，输出级的设计参数是：输出波形如图7所示，缓启动时间t1设计为1s，下阶电压ΔV1设计为2.5V，上阶电压ΔV2设计为1V，IC1的稳定电压设计为14V。

输出级的工作原理是：当输入电压VIN+上电初始，因电容C8的端电压为0，使电压比较器U5B输出高电平，从而使第四电子开关Q6断开，此时的输出电压VOUT+为可调线性稳压器IC1的输出，并通过电阻R24、R26、R58向充电电容C11进行充电，使充电电容C11两端的电压缓慢上升，使三极管Q8的集电极分流程度缓慢增加，可调线性稳压器IC1的可调端的电压慢慢上升，故VOUT+的数值也是缓慢上升，直到可调线性稳压器IC1的稳定输出，因可调线性稳压器的管压降的存在，使输出电压低于输入电压1V。而在VIN+上电同时，电容C8通过电阻R28得电开始充电，一定时间后，电容C8两端的电压高于电压比较器U5B同相输入端的电压，使其输出低电平，使第四电子开关Q6接通，消除了IC1的管压降。

Claims

1、直流安全栅，其特征在于，包括依次连接的下述电路

输入级，具有受输入电压控制的第一电子开关；

输出级，具有输出电压缓升电路和与之连接的延时接通本级电路与负载的受控第四电子开关。

2、如权利要求1所述直流安全栅，其特征在于，所述输入级还包括一端与第一电子开关的控制端连接的施密特电压检测电路，该检测电路的其中另一端连接输入电压；

当输入电压从超过第二控制阀值的高压回落到第一电子开关的第三控制阀值，施密特电压检测电路向第一电子开关的控制端发出接通信号，第一电子开关接通。

3、如权利要求2所述直流安全栅，其特征在于，所述输入级的输入电压从第一电子开关的第二控制阀值继续上升到第四控制阀值时，施密特电压检测电路截止输入电压，使其不输入第一电子开关。

4、如权利要求1所述直流安全栅，其特征在于，所述第一本安保护级还包括能够检测输出级的过压、过流和短路情况的故障检测电路，该检测电路的一端与输出级的输出端连接，另有一端连接有单稳态电路；所述单稳态电路与第二电子开关的控制端连接。

5、如权利要求1所述直流安全栅，其特征在于，所述输出级还包括充电电容、充电电容的充电电路、延时器、其输出端连接在输出级之输出端的可调线性稳压器，可调线性稳压器的可调端电压随充电电容的电压同步变化，延时器的一端与第四电子开关的控制端连接。

6、如权利要求3所述直流安全栅，其特征在于，所述输入级的施密特电压检测电路包括第一三极管(Q4)、第二三极管(Q5)、第一稳压二极管(D6)、第二稳压二极管(D9)和作为瞬间抑制器的双向稳压二极管(D5)；第一三极管(Q4)的发射极连接第一电子开关(Q2)的输入端、输入电压的正极，并与输入电压的负极之间连接有串联的分压电阻(R3，R11)，其基极与输入电压的负极之间连接和第二稳压二极管(D9)串联的基极电阻(R16)，第二稳压二极管(D9)与基极电阻(R16)的连接端与输入电压的正极之间连接有第一电阻(R9)，其集电极与分压电阻(R3，R11)的连接端相连；分压电阻(R3，R11)的连接端还与第一电子开关(Q2)的控制端连接，并连接有第二电阻(R10)，第二电阻(R10)的另一端与第一稳压二极管(D6)的负端连接，第一稳压二极管(D6)的正端与第二三极管(Q5)的基极连接，并与输入电压的负极之间连接有第一电容(C4)；第二三极管(Q5)的发射极连接输入电压的负极，集电极与第二稳压二极管(D9)的负端连接；第一电子开关(Q2)的输出端连接第一本安保护级。

7、如权利要求6所述直流安全栅，其特征在于，所述第一本安保护级、第二本安保护级分别还包括能够检测输出级的过压、过流和短路情况的故障检测电路，该检测电路的一端与输出级的输出端连接，另有一端连接有单稳态电路；对于第一本安保护级，所述单稳态电路与第二电子开关的控制端连接，对于第二本安保护级，所述单稳态电路与第三电子开关的控制端连接；

具体而言，所述第一本安保护级的故障检测电路包括产生参考电压的基准电路、过压检测电路、短路检测电路、过流检测电路和电流检测放大器，过压检测电路、短路检测电路、过流检测电路的输出端分别通过一二极管与单稳态电路的低电平触发端连接；过压检测电路的检测端通过分压电路与第一本安保护级的输出端正极连接，短路检测电路的检测端通过其检测电阻与第一本安保护级的输出端正极连接，过流检测电路的检测端与电流检测放大器的输出端连接，过压检测电路、短路检测电路、过流检测电路的基准端分别通过电阻与基准电路的参考电压端连接；单稳态电路的输出端与第二电子开关的控制端连接；电流检测放大器的检测端与第一本安保护级的输出端负极连接，并通过电流检测电阻与第一本安保护级的输入端负极连接；

第二本安保护级的电路结构与第一本安保护级相同。

8、如权利要求7所述直流安全栅，其特征在于，所述输出级的输出电压缓升电路包括充电电容、充电电容的充电电路、其输出端连接在输出级之输出端的可调线性稳压器，输出级还包括延时器，可调线性稳压器的可调端电压随充电电容的电压同步变化，延时器的一端与第四电子开关的控制端连接；

具体而言，所述充电电路包括连接在充电电容的充电端与输出级的输出端正极之间的充电电阻，充电电容的另一端与输出级的输入端负极连接，输出级的输出端正极与可调线性稳压器的输出端连接；

可调线性稳压器的可调端与充电电容的充电端连接有分流三极管，上述可调端与分流三极管的发射极连接，分流三极管的基极与充电电容的充电端连接，分流三极管的集电极与输出级的输入端负极连接，集电极与发射极之间连接有电阻；

延时器包括延时切换电路、通过另一充电电阻与输出级的输入端正极连接的延时电容，该延时电容的充电端连接延时切换电路的检测端，延时切换电路的输出端连接第四电子开关的控制端，延时切换电路的参考端与充电电容的另一端连接输出级的输入端负极。

9、如权利要求8所述直流安全栅，其特征在于，所述过压检测电路、过流检测电路、短路检测电路、电流检测放大器、延时切换电路都是运算放大器。

10、如权利要求8所述直流安全栅，其特征在于，所述单稳态电路接收到故障检测电路发出的故障脉冲信号，展宽后成关闭信号传输给第四电子开关的控制端，使第四电子开关关闭一段单稳时间。