[发明专利]一种连接非本安电路与交/直流本安电路的本安关联器

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿用关联设备，尤其涉及一种连接非本安电路与交/直流本安电路的本安关联器。 

背景技术

在容易爆炸性环境中用到的高等级防爆产品如本安型的传感器、流量计、采样器等，其中很大一部分是自身消耗功率较大或输出信号为交流且峰值较大的非标产品，这些非标产品若要取得防爆合格证，需要配接与之相匹配的本安关联设备。根据GB3836.4的规定，本安设备在不同电压等级下允许的最大短路电流是不同的，即本安设备都是有功率限制的，超过某一功率就会引爆周围的危险气体而引起爆炸，所以，对本安设备的安全要求较严格。 

目前市场上应用较广的本安关联设备为隔离栅和齐纳安全栅。隔离栅的优点为精度高，但适用范围非常窄（供电电压为24VDC电流为4~20mA），无法满足较大功率和交流信号输出的本安设备的要求；而可以匹配大功率的齐纳安全栅又有一个非常大的缺点，即设备内部限流电阻耗能太大，使得能量很大一部分都消耗在了本安关联设备内部而无法带动大功率本安设备正常运作。齐纳安全栅以S2003为例，在28VDC电压下，当工作电流为100mA时，齐纳栅自身的压降为180Ω乘以100mA=18V，给本安设备供电的电压就只剩下28-18=10V，本安设备无法工作，当额定电流为50mA时，本安设备的工作电压为28-180x0.05=19V，某些电压要求不高的本安设备可以工作，这样看来，齐纳栅带动的本安设备只能是额定电流小于50mA的产品。并且齐纳安全栅输出信号误差很大，目前齐纳安全栅因能耗大、误差大、易损坏而逐渐被淘汰。 

发明内容

 本发明的目的是提供一种连接非本安电路与交/直流本安电路的本安关联器，不仅可以适用于交/直流本安电路输出设备，还适用于大功率本安电路输出设备。 

 本发明采用的技术方案为： 

一种连接非本安电路与交/直流本安电路的本安关联器，包括稳压供电电路和信号输送电路，稳压供电电路的输入端用于连接非本安端，稳压供电电路的输出端用于连接本安端，信号输送电路的输出端用于连接非本安端，信号输送电路的输入端用于连接本安端；所述的稳压供电电路包括供电路稳压单元，供电路稳压单元的输出端连接供电路双重限流单元的输入端，供电路双重限流单元的输出端连接过流缓冲单元的输入端，过流缓冲单元的输出端连接本安端；所述的信号输送电路包括信号输出单元和回流保护单元，信号输出单元的输入端连接本安端，信号输出单元的输出端连接非本安端，回流保护单元包括第一回流保护电路和第二回流保护电路，第一回流保护电路包括第一双重限流单元，第一双重限流单元通过第一稳压单元连接非本安端，第二回流保护电路的电路结构与第一回流保护电路的电路结构相同。 

所述的供电路稳压单元包括第一保险丝，第一保险丝的第一端连接非本安端，第二端连接三个并联的稳压二极管的阴极，三个并联的稳压二极管的阳极接地。 

所述的供电路双重限流单元包括供电路初级限流单元和供电路次级限流单元，供电路初级限流单元包括第一取样电阻，第一取样电阻的第一端连接第一保险丝的第二端，第一取样电阻的第二端连接第一三极管的发射极，第一三极管的基极通过第一电阻接地，第一二极管和第二二极管串联，第一二极管的阳极连接第一取样电阻的第一端，第二二极管的阴极连接第一三极管的基极，第一三极管的集电极通过第二取样电阻连接第一场效应管的栅极，第一场效应管的源极通过第二电阻接地，第二三极管的基极通过第三电阻连接第二取样电阻的第二端，第二三极管的发射极连接第一三极管的集电极，第二三极管的集电极连接第一场效应管的源极；供电路次级限流单元电路结构与供电路初级限流单元电路结构相同。 

所述的过流缓冲单元包括电感，电感的第一端连接供电路次级限流单元的输出端，电感并联两个续流二极管，电感的第二端连接本安端。 

所述的信号输出单元包括第一组串联的第三二极管和第四二极管，第三二极管的阴极连接非本安端，第四二极管的阳极连接本安端；第二组串联的第五二极管和第六二极管，第五二极管的阴极连接非本安端，第六二极管的阳极连接本安端。 

所述的第一双重限流单元包括限流单元前级电路和限流单元次级电路，限流单元前级电路包括第三三极管，第三三极管的集电极连接本安端，第三三极管的基极通过第四电阻接地，第三三极管的发射极连接第三取样电阻的第一端，两个串联的第七二极管和第八二极管的第七二极管的阳极连接第三取样电阻的第二端，第八二极管的阴极连接第三三极管的基极；限流单元次级电路的电路结构和限流单元前级电路电路结构相同。