一种防爆电气设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防爆电气设备，该防爆电气设备包括设置在安全区域中的第一器件、暴露在危险区域中的第二器件，第一器件和第二器件通过至少一个数据线连接，而且，第一器件和/或第二器件上作为信号输入的管脚和地之间连接有电容，每个数据线上都设置有本质安全电路，本质安全电路包括连接在第一器件的管脚和第二器件的管脚之间的限流电阻，以及电容值大于所述电容的电容值2.4倍的电容组，而且，电容组与所述限流电阻并联。实施本实用新型专利技术的技术方案，使得数据线上的驱动电流变大，抗辐射能力增强，而且，即使两个器件通信的接口速度很高，也能正常工作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种防爆电气设备，该防爆电气设备包括设置在安全区域中的第一器件、暴露在危险区域中的第二器件，第一器件和第二器件通过至少一个数据线连接，而且，第一器件和/或第二器件上作为信号输入的管脚和地之间连接有电容，每个数据线上都设置有本质安全电路，本质安全电路包括连接在第一器件的管脚和第二器件的管脚之间的限流电阻，以及电容值大于所述电容的电容值2.4倍的电容组，而且，电容组与所述限流电阻并联。实施本技术的技术方案，使得数据线上的驱动电流变大，抗辐射能力增强，而且，即使两个器件通信的接口速度很高，也能正常工作。【专利说明】一种防爆电气设备
本技术涉及电路保护领域，尤其是涉及一种防爆电气设备。
技术介绍
本质安全是电气设备的一种防爆型式，它将设备内部和暴露于潜在爆炸性环境的连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。在具有爆炸性气体或粉尘的危险环境中，例如矿井、油田、面粉加工厂等，所使用的电气电子设备必须具有一定的安全性，在规定条件下不能点燃可燃性气体或粉尘。如何保证设备在这些危险环境中的安全性，是防爆设计所要研究的内容。本质安全仪器的原理是通过限制电路的电压或电流，使仪器在各种可能的故障条件下产生的火花或者仪器表面温度不足以点燃爆炸性气体或粉尘。比较常见的方式是采用串联限流电阻的方式来限制电路上流入/出危险区域的电流。例如，在DMR(Digital Mobile Radio，数字移动无线电)防爆对讲机中，如图1所示，主板上的大部分电路(包括控制器)被限流电阻等保护器件与外界隔离开，并且被屏蔽罩盖住，且在屏蔽罩内灌满了硅胶以防止火花产生，因此处于安全区域，安全区域内的控制器驱动主板外的显示屏，此显示屏通过板对板连接器(未示出)连接到主板上的控制器。连接器与显示屏暴露在空气中，为了防止在故障条件下暴露在爆炸性气体中的连接器的金属触点或显示屏上的器件短路造成大能量的火花，控制器与显示屏间的进行数据传输的数据线上就串联了一个0603封装(1.6mm*0.8mm)的1.1ΚΩ限流电阻作为防爆保护器件。因为限流电阻使用非常多，在保证限流电阻两端点的间距安全(根据防爆标准，例如《GB3836.4-2010爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备》的表5，防爆保护器件的管脚间距要满足安全距离要求)的同时，还要减小限流电阻的尺寸(因为是手持对讲机，对空间限制很大)，因此限流电阻只能使用0603封装的。另外，限流电阻又要能承受电路在故障下施加给它的功率，所以只能选用1.1KΩ的阻值。但是，这种保护电路的缺点是，数据线上串联的大阻值的限流电阻使驱动能力变弱，表现为:I)显示屏刷屏时，如果附近有大功率的射频辐射，会在数据线上产生小电流，影响控制器输出至显示屏的数据信号，从而导致显示屏会花屏，画面异常；2)当控制器的输出信号出现电平变化时，由于大阻值的限流电阻的影响，显示屏的输入信号的电平变化非常的缓慢，如图2所示，在从低电平变高电平时上升时间为240ns，在从高电平变低电平时下降时间为216ns。这样，如果信号频率过高，则LCD无法正常显示。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述限流电阻导致的驱动能力过弱的缺陷，提供一种驱动能力更强的防爆电气设备。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种防爆电气设备，包括设置在安全区域中的第一器件、暴露在危险区域中的第二器件，所述第一器件和所述第二器件通过至少一个数据线连接，而且，所述第一器件和/或第二器件上作为信号输入的管脚和地之间连接有电容，每个数据线上都设置有本质安全电路，所述本质安全电路包括连接在所述第一器件的管脚和所述第二器件的管脚之间的限流电阻以及电容值大于所述电容的电容值2.4倍的电容组，而且，所述电容组与所述限流电阻并联。在本技术所述的防爆电气设备中，所述电容组包括第一电容，所述第一电容与所述限流电阻并联。在本技术所述的防爆电气设备中，所述电容组包括相串联的第二电容和第三电容，所述第二电容和所述第三电容串联后与所述限流电阻并联。在本技术所述的防爆电气设备中，所述电容组包括相串联的第四电容、第五电容和第六电容，所述第四电容、第五电容和所述第六电容串联后与所述限流电阻并联。在本技术所述的防爆电气设备中，所述第二器件的管脚连接有至少一个稳压二极管，所述稳压二极管的阴极连接所述第二器件的管脚，所述稳压二极管的阳极接地。在本技术所述的防爆电气设备中，所述第一器件为控制器，所述第二器件为显示屏。实施本技术的技术方案，当在限流电阻上并联了电容组后，在驱动信号高低电平变化时，电容组能给这个电平变化提供一个低阻抗通路，使得数据线上的驱动电流变大，能够抵抗较强功率的辐射，如果是控制器驱动显示屏，则即使在大功率射频辐射下显示屏也不会花屏。而且，即使两个器件通信的接口速度很高，也能正常工作。【专利附图】【附图说明】下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中:图1是现有技术防爆电气设备的电路图；图2是图1中显示屏输入信号的测试图；图3是本技术防爆电气设备实施例一的电路图；图4是图3中控制器输出信号、显示屏输入信号的波形图；图5A-图K)是图3中在电容为不同容值时显示屏的输入信号的测试波形图；图6是本技术防爆电气设备实施例二的电路图。【具体实施方式】首先说明的是，防爆电气设备可以是应用在具有爆炸性气体或粉尘的环境中(例如矿井、油田、面粉加工厂等)的各种防爆电机和防爆电器，而防爆电器又包括:防爆变压器、防爆开关，防爆起动器、防爆继电器、防爆主令电器、防爆制动器、防爆插接电器、防爆接线盒，防爆光声电器、防爆保护装置、防爆配电装置、防爆电控设备、防爆对讲机等。另外还需说明的是，本申请以下所有实施例都以防爆电气设备为防爆对讲机为例进行说明，即，设置在安全区域中的第一器件为控制器，暴露在危险区域中的第二器件为显示屏，而且，控制器通过数据线向显示屏发送至少一个驱动信号，以驱动显示屏进行相应的显示。但本领域技术人员应能理解，在其它实施例中，防爆电气设备也可为其它类型的设备，暴露在危险区域中的第二器件与设置在安全区域中的第一器件通过数据线连接，而且，第一器件可以向第二器件传送数据信号，第二器件也可以向第一器件传送数据信号，电容连接在作为信号输入的管脚和地之间，即，如果第一器件向第二器件传送数据信号，则电容连接在第二器件的相应管脚和地之间；如果第二器件向第一器件传送数据信号，则电容连接在第一器件的相应管脚和地之间。另外，每个数据线上都设置有本质安全电路，该本质安全电路包括限流电阻和电容组，而且，限流电阻连接在第一器件的管脚和第二器件的管脚之间，电容组的电容值大于电容的电容值2.4倍，且电容组与限流电阻并联。图3是本技术防爆电气设备实施例一的电路图，在该实施例中，防爆电气设备为防爆对讲机，该防爆对讲机包括有设置在安全区域中的第一器件控制器、暴露在危险区域中的显示屏、电容Cl和本质安全电路，控制器通过板对板连接器(未示出)连接到显示屏，而管脚WE为控制器的输出管脚，管脚CON为显示屏的输入管脚。电容Cl连接在显示屏的管脚CON和地之间。而且，该防爆电气设备的本质安全电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防爆电气设备，其特征在于，包括设置在安全区域中的第一器件、暴露在危险区域中的第二器件，所述第一器件和所述第二器件通过至少一个数据线连接，而且，所述第一器件和/或第二器件上作为信号输入的管脚和地之间连接有电容，每个数据线上都设置有本质安全电路，所述本质安全电路包括连接在所述第一器件的管脚和所述第二器件的管脚之间的限流电阻，以及电容值大于所述电容的电容值2.4倍的电容组，而且，所述电容组与所述限流电阻并联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卯跃，陈超祖，符昌述，尤国雄，
申请(专利权)人：海能达通信股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：