[發(fā)明專利]一種雙重保護(hù)電路的ia型電源安全柵電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910676850.6
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110265969B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳兵;吳佳樂;全太峰;程俞瀚;馬成;陳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶光可巡科技有限公司
• 主分類號: H02H3/20
• 分類號: H02H3/20;H02H9/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發(fā)明公開了一種雙重保護(hù)電路的ia型電源安全柵電路，ia型電源安全柵電路的輸入端接入非安電源信號、輸出端信號接出給礦用儀器儀表，ia型電源安全柵電路包括三級限壓保護(hù)電路和電阻限流保護(hù)電路，每級限壓保護(hù)電路前均連接MOS管作為開關(guān)器件，電阻限流保護(hù)電路采用限流電阻R1，限流電阻R1一端連接三級限壓保護(hù)電路、另一端連接礦用儀器儀表；還包括保險(xiǎn)絲F1和一級過流保護(hù)電路，保險(xiǎn)絲F1一端接入非安電源信號、另一端連接三級限壓保護(hù)電路，一級過流保護(hù)電路一端連接限流電阻R1、另一端連接礦用儀器儀表。本發(fā)明可以極大的減小ia型安全柵的限流電阻體積，從而減小整個(gè)礦用隔爆兼本安型直流電源隔爆外殼的體積和重量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及ia型電源安全柵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙重保護(hù)電路的ia型電源安全柵電路。

背景技術(shù)

安全柵是一種應(yīng)用在爆炸環(huán)境中進(jìn)行限制能量的裝置，主要功能為限流限壓，保證現(xiàn)場儀表可得到的能量在安全范圍內(nèi)。在防爆領(lǐng)域中，i表示本質(zhì)安全型，這是一種電氣設(shè)備的防爆型式，它將設(shè)備內(nèi)部和暴露于潛在爆炸性環(huán)境的鏈接導(dǎo)線可能產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)能量限制在不能產(chǎn)生點(diǎn)燃的水平。本質(zhì)安全設(shè)備和關(guān)聯(lián)設(shè)備的本質(zhì)安全部分分為“ia”、“ib”、“ic”保護(hù)等級。

常用的ia型安全柵通過三級限壓保護(hù)和可靠電阻限流進(jìn)行能量限制，限壓保護(hù)可以使用MOS管作為開關(guān)器件，當(dāng)過壓時(shí)，通過關(guān)斷MOS管來切斷回路，而限流只能通過可靠電阻進(jìn)行限流保護(hù)，如圖1所示。用這種方案設(shè)計(jì)的ia型安全柵，需要著重注意的有兩點(diǎn)，第一是限流電阻R1所能承受的功率應(yīng)滿足流過R1通路最大電流時(shí)的功率的1.5倍。假設(shè)短路時(shí)流過R1的電流為I_短，輸入電壓為Vin，則限流電阻應(yīng)滿足自身所能承受的功率P1≥1.5*Vin*I_短。第二個(gè)要點(diǎn)是要求電阻R1在負(fù)載短路過程中，其表面溫度始終不能超過150℃，這對電阻R1自身的散熱面積提出了較高要求，電阻體積大。綜合以上兩點(diǎn)要求，常規(guī)的ia安全柵存在體積大的問題，占用隔爆殼體空間大，小型化困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有常規(guī)ia安全柵存在限流電阻體積大，占用隔爆殼體空間大，導(dǎo)致隔爆殼體重量較重，小型化困難的問題，本發(fā)明提供了解決上述問題的一種雙重保護(hù)電路的ia型電源安全柵電路。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種雙重保護(hù)電路的ia型電源安全柵電路，ia型電源安全柵電路的輸入端接入非安電源信號、輸出端信號接出給礦用儀器儀表，所述ia型電源安全柵電路包括三級限壓保護(hù)電路和電阻限流保護(hù)電路，每級限壓保護(hù)電路前均連接MOS管作為開關(guān)器件，電阻限流保護(hù)電路采用一個(gè)限流電阻R1進(jìn)行限流保護(hù)，限流電阻R1一端連接三級限壓保護(hù)電路、另一端連接輸出端信號接出給礦用儀器儀表；還包括保險(xiǎn)絲F1和一級過流保護(hù)電路，所述保險(xiǎn)絲F1的一端接入非安電源信號、另一端連接三級限壓保護(hù)電路，所述一級過流保護(hù)電路的一端連接限流電阻R1、另一端連接輸出端信號接出給礦用儀器儀表。

工作原理如下：

基于現(xiàn)有常規(guī)的ia型安全柵通過三級限壓保護(hù)和可靠電阻限流進(jìn)行能量限制，限壓保護(hù)可以使用MOS管作為開關(guān)器件，當(dāng)過壓時(shí)，通過關(guān)斷MOS管來切斷回路，而限流只能通過可靠電阻進(jìn)行限流保護(hù)，而這種結(jié)構(gòu)存在限流電阻體積大，占用隔爆殼體空間大，導(dǎo)致隔爆殼體重量較重，小型化困難的問題。