
结到空气的温升TJA = Pz * RθJA = 0.8*90 = 72K结到引脚上的温升TJL = Pz * RθJL = 0.8*25 = 20K引脚到空气的温升TLA = TJA - TJL= 72-20 =52佛山防爆方案K按控制器定义的最高环境温度TA = 50℃折算,结温为:TJ = 72 + 50 =122℃<150℃满足手册给出的结温范围。其引脚上的温度值为:TL = TLA + TA = 52+50 =102℃按功率降额曲线查其功率允许值约为1.8W,见图4虚线,计算值小于的1.2W满足本安性能要求图4 功率降额曲线需要注意的是公式⑤中的TLA系根据手册给出的数据的理论计算值,实际电路中由于焊盘、焊点、大面积铺地等因素,实测值一般会小于理论计算值,当用理论计算所得结果不能满足要求同时差值较小时,可以用实测值代替计算值。计算如下:首先需要获得引脚到空气的热阻值RθLA,防爆方案产品在实际电路的二极管上施加一个功率,本处取P=1.5W,待其温稳定后,在环境温度下(本例中TA = 26℃)测得防爆方案产品其引脚上的温度TL=99.3℃,则RθLA = (TL - TA) / P = (99.3-26)/1.5 ≈ 49K/W

2、防爆型式保护级别外壳内佛山防爆方案含点燃能力外壳内不含点燃能力Gb或MbPx型Py型 GcPz型不要求正压保护3、防护等级:IP4X(只带报警的Pz型IP3X),在潮湿和有煤尘的采掘工作面上要求IP44。4、外壳抗冲击能力:表12(只带报警的Pz型取半值)。防爆方案产品5、凡是炽热颗粒通过释放孔进入1区的,须加挡板。凡是进入2区的不做要求。对于Py既不允许内部部件,也不允许产生炽热颗粒。不产生炽热颗粒的不要求挡板。“e” 增安型:对电气设备采取一些附加措施,以提高安全程度,防止在正常运行或规定的异常条件防爆方案产品下产生危险温度、电弧和火花的可能性“nA” 无火花装置:结构上使正常使用条件下产生能引起点燃的电弧、火花的危险减少至最小的装置。

本安与非本安的隔离,其典型电路例如采用光耦隔离的通讯电路⑨;2)实现了能量分散,各个模块可以采用单独的本安电源供佛山防爆方案电,易于本安实现;3)各功能模块内的储能元件进行本安评定时以单独考核或按有保护器件的情况进行考核,避免了为实现本安性能而降低产品稳定性的问题;4)降低了传感器接口的本安参数,有利于外部电缆长度的选择。1. 1. 2 低功耗设计低功耗是硬件计追求的一项技术指标,与本安电路限能思想是一致的。本控制器主电路采用3.3V供电;主控芯采用低功耗微控制器;显示电路采用动态扫描驱动;温度检测采用PT100;电流和漏电流检测电路采用微型互感器,采集到的信号通过低功防爆方案产品耗运放放大;采用模拟开关选通的方法,实现全部模拟信号采集共用一片18位采样精度的低功耗AD芯片;参数设置及信息查询采用低功耗蓝牙模块和轻触按键。通过防爆方案产品上述设计需要本安限能的电路总耗电不超过110mA,对于本安实现及元器件选型非常有利。

熔断器的选用原则为:熔断器的融断佛山防爆方案热能值<稳压二极管允许的最大浪涌电流;本例中查稳压二极管的浪涌电流IZSM = 13.4A@8.3ms换算为热能值 I2t = 13.42 *8.3ms/1000 = 1.49A2S熔断器的融化热能值(I2t),又称熔断积分曲线,其实质是熔断器熔断所需的最小热能值:总量I2t = 熔化I2t + 飞弧I2t本例中, 力特保险丝3720080融化热能值查数据手册得到:I2t = 0.023 A2S。1.49A2S远大于0.023 A2S,即当电路出现危险电压,稳压二极管断路前其上消耗的能量足以使熔断器熔断达到保护后续电路不会承受危险电压的目的1.1.3.2 电子限压、限流本安电源的设计上述二极管安全栅本安电源由于串联了较大的电阻,同时稳压二防爆方案产品极管的功率限制,其带载能力较差。为提高本安电源的带载能力和动态响应速度,电子限压、限流方法也被广泛应用,图2中的本安电源即为防爆方案产品电子限压、限流方案,电路模

1 爆炸危险区域电伴热现场智能控制器的设计智能控制器用于电伴热系统中,做现场管道电伴热回路的智能控制,以实现如下功能:1)实时温度监控;2)温度、报警等信息现场显示;3)与中央控制室通讯实时传输信息。控制器基本设计参数佛山防爆方案为:输入电压AC220V;负载电流32A;防护等级不低于IP65;安装方式:管道上安装。基于以上需求给出产品需求功能框图(见图1)图1 需求功能框图从需求功能框图可见,实现上述功能按常规思路采用成品传感器、变送器、温度控制器(或PLC)和功率控制器件的控制盘方案是可行的,但不可取,原因是:成品组装外加考虑防爆措施势必造成产品体积和成本上的大幅提高且回路扩展能力差。因此本控制器合理的设计思路只能是:从电子硬件和软件入手、采用紧凑的防爆结构设计,达到防爆方案产品功能和结构上的优化。图2即为本控制防爆方案产品器实现后的功能和结构框图,其防爆措施综合采用了本安、增安、浇封三种方法,下面重点从硬件设计中的本安设计、软件流程和防爆结构三个维度进行论述。