一种操作端电流双通道隔离栅制造技术

本实用新型专利技术公开了一种操作端电流双通道隔离栅，包括电源电路和信号处理电路。电源电路中，24V电源输入经过线性稳压电源电路和NCP1030高压开关稳压器电路连接ECP19隔离变压器，ECP19隔离变压器连接两路信号隔离电源输出电路和两路24V本安配电输出电路。信号处理电路包括两个通道，两个通道分别包括顺序连接的安全区4‑20mA输入电路、运算放大器电路、光耦信号隔离电路、隔离信号放大电路、MOS管开关电路以及危险区本安4‑20mA输出电路。本实用新型专利技术能够使4‑20mA信号高精度的从安全区传输到危险区，能有效的防止信号传输因为恶劣的工业环境发生爆炸，从而保证了工业现场的安全。

Operation current double channel isolation grid

The utility model discloses an operating current double channel isolated gate, which comprises a power supply circuit and a signal processing circuit. The power supply circuit, 24V power input through the linear regulated power supply circuit and NCP1030 high voltage switching regulator circuit is connected with the ECP19 isolation transformer, ECP19 isolation transformer connected with two signal isolation power output circuit and two 24V intrinsically safe power output circuit. The signal processing circuit comprises two channels, two channels including security zone connection order 4 20mA input circuit, amplifier circuit, signal isolation optocoupler isolation circuit, signal amplification circuit, MOS switch circuit and the danger zone safe 4 20mA output circuit. The utility model can make the 4 20mA signal with high precision from the security zone transmission to the danger zone, can effectively prevent the signal transmission because of the harsh industrial environment explosion, so as to ensure the safety of industrial field.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于工业控制设备，涉及安全栅，尤其涉及一种操作端电流双通道隔离栅。
技术介绍
安全栅是保证过程控制系统具有安全火花防爆性能的关键仪表，它必须安装在控制室内，作为控制室仪表及装置与现场仪表的关联设备，它一方面起信号传输的作用；另一方面它还用于限制流入危险场所的能量。本安回路的安全接口，它能在安全区(非本质安全)和危险区(本质安全)之间双向传递电信号，并可限制因故障引起的安全区向危险区的能量转递。一般安全栅有齐纳式和隔离式，广泛应用于石油石化自动化发电等场合。安全栅主要有齐纳式安全栅和隔离式安全栅两大类。齐纳式安全栅的核心元件为齐纳二极管，限流电阻及快速熔断丝。隔离式安全栅不但有限能的功能，还有隔离功能，它主要由回路限能单元，信号和电源隔离单元、信号处理单元组成。安全栅的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。目前，对于安全区的4-20mA输入信号和危险区的4-20mA输出信号的隔离，还没有合适的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种操作端电流双通道隔离栅，将来自安全区的电流信号经隔离转换为4mA-20mA电流信号输出到危险区，可控制危险区的电气转换器、阀门定位器等现场设备。本产品需要独立供电，电源、输入、输出三端隔离。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：一种操作端电流双通道隔离栅，包括电源电路和信号处理电路；电源电路包括线性稳压电源电路、NCP1030高压开关稳压器电路、ECP19隔离变压器、第一路信号隔离电源输出电路、第二路信号隔离电源输出电路、第一路24V本安配电输出电路以及第二路24V本安配电输出电路；24V电源输入经过线性稳压电源电路和NCP1030高压开关稳压器电路连接ECP19隔离变压器的1-2绕组，ECP19隔离变压器的5-6绕组连接第一路信号隔离电源输出电路，ECP19隔离变压器的7-8绕组连接第二路信号隔离电源输出电路，第一路信号隔离电源输出电路和第二路信号隔离电源输出电路分别为两路4-20mA电路供电，ECP19隔离变压器的11-12绕组连接第一路24V本安配电输出电路，ECP19隔离变压器的9-10绕组连接第二路24V本安配电输出电路；信号处理电路包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道分别包括顺序连接的安全区4-20mA输入电路、运算放大器电路、光耦信号隔离电路、隔离信号放大电路、MOS管开关电路以及危险区本安4-20mA输出电路。本技术实施的优点：采用本技术，4-20mA信号能够高精度的从安全区传输到危险区，能有效的防止信号传输因为恶劣的工业环境发生爆炸，从而保证了工业现场的安全。本技术通过了防爆认证。防爆认证如下：国家防爆电气质量检验监督中心(CQST)防爆标志：【Ex ia Ga】IIC认证参数：(9，10端子间)(11，12端子间)Um＝250V AC/DC Uo＝27.5VIo＝93mA Po＝640mWIIC:Co＝0.05uF Lo＝2.4mH附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的外壳主视图。图2是本技术的外壳俯视图。图3是本技术的接线图。图4是本技术的电源电路原理图。图5是本技术的信号处理电路原理图。图6是本技术的变压器总装图。图7是本技术的变压器绕组图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1和图2示出了本技术的外壳。外壳左下部分的部位能使本技术挂接在滑轨上。本技术的接线部分有电源输入、电源输出、信号输入与信号输出线。图3示出了本技术详细的接线图。如图3所示，本技术具有端子3、4、5、6、7、8、9、10、11、12。其中，端子3和端子4是24V电源输入端口，端子5和端子6是第一路危险信号输入端，端子9和端子10是第一路对应的信号输出端口，端子7和端子8是第二路危险信号输入端口，端子11和端子12是第二路对应的信号输出端口。本技术的技术参数如下：供电电压：18-35V DC通道数：两路输入，两路输出输入：(0)4-20mA电流输出：(0)4-20mA、(0)1-5V负载能力：≦750Ω传输精度：0.1％响应时间：﹤0.2S温度漂移：0.05％F.S/10℃绝缘电阻：≧100MΩ绝缘强度：≧2500V AC/1min电磁兼容性：符合GBT18268安装设备所处的区域：安装在安全场所，可与具有ⅡA，ⅡB，ⅡC危险气体T4-T6温度组别的0区，1区，2区危险场所本安仪表相连。工作温度：-20℃-60℃本技术的电路部分主要包括电源电路和信号处理电路，以下分别进行说明：图4示出了本技术的电源电路。如图4所示，包括线性稳压电源电路101、NCP1030高压开关稳压器电路102、ECP19隔离变压器103、第一路信号隔离电源输出电路104、第二路信号隔离电源输出电路105、第一路24V本安配电输出电路106以及第二路24V本安配电输出电路107。24V电源输入经过分立器件组成的线性稳压电源电路101和NCP1030高压开关稳压器电路102连接ECP19隔离变压器103的1-2绕组，ECP19隔离变压器103的5-6绕组连接第一路信号隔离电源输出电路104，ECP19隔离变压器103的7-8绕组连接第二路信号隔离电源输出电路105，ECP19隔离变压器103的11-12绕组连接第一路24V本安配电输出电路106，ECP19隔离变压器103的9-10绕组连接第二路24V本安配电输出电路107。单路24V电源通过ECP19隔离变压器103分出4路独立的电源输出，图4中ECP19隔离变压器103的5-6绕组、7-8绕组两路提供给了两路独立的电源，分别给两路4-20ma电路供电，9-10绕组、11-12绕组这部分给了独立的配电输出，以保证了外部的配电也是经过隔离的电源，经过了隔离之后，危险区和安全区电源系统互相独立，隔离的安全性能大大的提高。ECP19隔离变压器103的绝缘电压为2500V，即本产品输入输出两端加上2500V电压也不会损坏。图5示出了本技术的信号处理电路。如图5所示，包括第一通道和第二通道。第一通道包括顺序连接的第一通道安全区4-20mA输入电路201a、第一通道运算放大器电路202a、第一通道光耦信号隔离电路203a、第一通道隔离信号放大电路204a、第一通道MOS管开关电路205a以及第一通道危险区本安4-20mA输出电路206a。第二通道包括顺序连接的第二通道安全区4-20mA输入电路201b、第二通道运算放大器电路202b、第二通道光耦信号隔离电路203b、第二通道隔离信号放大电路204b、第二通道MOS管开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作端电流双通道隔离栅，其特征在于，包括电源电路和信号处理电路；电源电路包括线性稳压电源电路(101)、NCP1030高压开关稳压器电路(102)、ECP19隔离变压器(103)、第一路信号隔离电源输出电路(104)、第二路信号隔离电源输出电路(105)、第一路24V本安配电输出电路(106)以及第二路24V本安配电输出电路(107)；24V电源输入经过线性稳压电源电路(101)和NCP1030高压开关稳压器电路(102)连接ECP19隔离变压器(103)的1‑2绕组，ECP19隔离变压器(103)的5‑6绕组连接第一路信号隔离电源输出电路(104)，ECP19隔离变压器(103)的7‑8绕组连接第二路信号隔离电源输出电路(105)，第一路信号隔离电源输出电路(104)和第二路信号隔离电源输出电路(105)分别为两路4‑20mA电路供电，ECP19隔离变压器(103)的11‑12绕组连接第一路24V本安配电输出电路(106)，ECP19隔离变压器(103)的9‑10绕组连接第二路24V本安配电输出电路(107)；信号处理电路包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道分别包括顺序连接的安全区4‑20mA输入电路(201)、运算放大器电路(202)、光耦信号隔离电路(203)、隔离信号放大电路(204)、MOS管开关电路(205)以及危险区本安4‑20mA输出电路(206)。...

【技术特征摘要】
1.一种操作端电流双通道隔离栅，其特征在于，包括电源电路和信号处理电路；电源电路包括线性稳压电源电路(101)、NCP1030高压开关稳压器电路(102)、ECP19隔离变压器(103)、第一路信号隔离电源输出电路(104)、第二路信号隔离电源输出电路(105)、第一路24V本安配电输出电路(106)以及第二路24V本安配电输出电路(107)；24V电源输入经过线性稳压电源电路(101)和NCP1030高压开关稳压器电路(102)连接ECP19隔离变压器(103)的1-2绕组，ECP19隔离变压器(103)的5-6绕组连接第一路信号隔离电源输出电路(104)，ECP19隔离变压器(103)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒯明，杨传斌，赵殿波，
申请(专利权)人：上海培创机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31