[发明专利]一种双重保护电路的ia型电源安全栅电路

说明书

本发明公开了一种双重保护电路的ia型电源安全栅电路，ia型电源安全栅电路的输入端接入非安电源信号、输出端信号接出给矿用仪器仪表，ia型电源安全栅电路包括三级限压保护电路和电阻限流保护电路，每级限压保护电路前均连接MOS管作为开关器件，电阻限流保护电路采用限流电阻R1，限流电阻R1一端连接三级限压保护电路、另一端连接矿用仪器仪表；还包括保险丝F1和一级过流保护电路，保险丝F1一端接入非安电源信号、另一端连接三级限压保护电路，一级过流保护电路一端连接限流电阻R1、另一端连接矿用仪器仪表。本发明可以极大的减小ia型安全栅的限流电阻体积，从而减小整个矿用隔爆兼本安型直流电源隔爆外壳的体积和重量。

技术领域

本发明涉及ia型电源安全栅技术领域，具体涉及一种双重保护电路的ia型电源安全栅电路。

背景技术

安全栅是一种应用在爆炸环境中进行限制能量的装置，主要功能为限流限压，保证现场仪表可得到的能量在安全范围内。在防爆领域中，i表示本质安全型，这是一种电气设备的防爆型式，它将设备内部和暴露于潜在爆炸性环境的链接导线可能产生的电火花或热效应能量限制在不能产生点燃的水平。本质安全设备和关联设备的本质安全部分分为“ia”、“ib”、“ic”保护等级。

常用的ia型安全栅通过三级限压保护和可靠电阻限流进行能量限制，限压保护可以使用MOS管作为开关器件，当过压时，通过关断MOS管来切断回路，而限流只能通过可靠电阻进行限流保护，如图1所示。用这种方案设计的ia型安全栅，需要着重注意的有两点，第一是限流电阻R1所能承受的功率应满足流过R1通路最大电流时的功率的1.5倍。假设短路时流过R1的电流为I_短，输入电压为Vin，则限流电阻应满足自身所能承受的功率P1≥1.5*Vin*I_短。第二个要点是要求电阻R1在负载短路过程中，其表面温度始终不能超过150℃，这对电阻R1自身的散热面积提出了较高要求，电阻体积大。综合以上两点要求，常规的ia安全栅存在体积大的问题，占用隔爆壳体空间大，小型化困难的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有常规ia安全栅存在限流电阻体积大，占用隔爆壳体空间大，导致隔爆壳体重量较重，小型化困难的问题，本发明提供了解决上述问题的一种双重保护电路的ia型电源安全栅电路。

本发明通过下述技术方案实现：

一种双重保护电路的ia型电源安全栅电路，ia型电源安全栅电路的输入端接入非安电源信号、输出端信号接出给矿用仪器仪表，所述ia型电源安全栅电路包括三级限压保护电路和电阻限流保护电路，每级限压保护电路前均连接MOS管作为开关器件，电阻限流保护电路采用一个限流电阻R1进行限流保护，限流电阻R1一端连接三级限压保护电路、另一端连接输出端信号接出给矿用仪器仪表；还包括保险丝F1和一级过流保护电路，所述保险丝F1的一端接入非安电源信号、另一端连接三级限压保护电路，所述一级过流保护电路的一端连接限流电阻R1、另一端连接输出端信号接出给矿用仪器仪表。

工作原理如下：

基于现有常规的ia型安全栅通过三级限压保护和可靠电阻限流进行能量限制，限压保护可以使用MOS管作为开关器件，当过压时，通过关断MOS管来切断回路，而限流只能通过可靠电阻进行限流保护，而这种结构存在限流电阻体积大，占用隔爆壳体空间大，导致隔爆壳体重量较重，小型化困难的问题。