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乐福彩票数字隔离器可应用在本质安全应用中
浏览: 发布日期:2019-06-28

  IEC60079-11的条件会对计划师正在素质平安操纵中操纵间隔器的才智出现什么样的影响?爬电间隔和电气间隙间隔条件以及额定瞬态电压与任何工业模范的条件一致。险些通盘的光耦合器和数字间隔器都能到达这些条件。决议间隔器是否符合的是间隔器的窒碍前提经受才智以及外5或IEC60079-11模范附录F中条件的绝缘间隔。

  替换时间是数字间隔器,该器件能够办理光耦合器存正在的险些扫数性能题目。数字间隔用具有功耗超低、封装超小、统一封装众个通道目标、速率高得众、可轻松集成接口性能、功能巩固等特征。这些个性极大地提升了其对素质平安兴办计划师的吸引力。然而,为了达成这些个性,他们采用的是厚度范畴为10 m至40 m的薄膜绝缘计划。咱们前面提到,外5规则的绝缘厚度约为1 mm,附录F规则的绝缘厚度约为0.2 mm,数字间隔器的绝缘体远远低于这些条件。这时,无数计划师会重重地叹语气,再次出手浏览光耦合器目次。

  若是你并不熟谙素质平安(IS),闭系术语和观点不妨使你不知所措。素质平安好似是一个独立的电子计划宇宙,须要极少时期才力明了闭系的术语和宇宙观(此处为双闭义)。咱们先来回忆一下素质平安间隔器组件背后的要紧观点。素质平安便是闭于易燃境遇和粉尘的平安题目。要紧观点是要从计划上确保不因能量出现火花,担保正在能够设念的每一种窒碍场景下,绝缘机制都能安然无事。乐福彩票IEC 60079-11中规则的扫数测试和计划条件原来都是为了达成这两个目的。该模范达成平安的方法是对轮廓沿线的厚度、间隔等绝缘属性提出强制性规则。这是达成绝缘平安的常用本事,但所选平安裕度比IEC模范的规范做法要顽固得众。

  IEC60079-11模范,“易爆境遇”末节第11部门:通过素质平安“I”爱戴兴办(第6版)就拓荒可正在化工场、有易燃粉尘的区域等易爆境遇中平安操纵的体例提出了领导看法。模范从四个方面规则了间隔器的个性。

  正在某些处境下,节制数字间隔器的用处是不错的拔取,但施行阐明,把过于顽固的非特定绝缘厚度条件用于通盘类型的间隔器会导致用处受限或者功能受限于布局。素质平安闭系群体早就知道到了这一点,而且仍然从模范层面出手办理这个题目。有人正正在筹议一种新的素质平安间隔器计划,而且打定纳入下一次修订版模范当中;修订后的模范会对光间隔器和数字间隔器比量齐观,并正在最新版模范中为绝缘条件供应替换计划。同时还将优先用于避免操纵外置爱戴安装的容错试验。正在素质平安操纵范畴,高功能数字间隔器的操纵会大幅加添。

  不要这么速下结论!如前所述,绝缘体周遭及轮廓沿线的间隔、爬电间隔和电气间隙并不对用于素质平安区或素质平安间隔,因而能够正在该界线操纵数字间隔器。正在素质平安转素质平安操纵中,电压平时被节制正在SELV电压限值以下,同时还要节制功率。因而,瞬态间隔电压平时为500 VPEAK,爬电间隔和电气间隙唯有0.5 mm至4 mm,实在取决于采用的是哪张外。这意味着,正在这些接口中,能够行使数字间隔器的小封装个性。遽然之间,数字间隔器变得极富魅力。剩下要办理的独一题目是容错题目。

  光耦合器自愿明至今已有大约50年。它们都是模范时间,素质平安计划师能够用它们获得进出素质平安区的逻辑电平信号。人们早就知道到,对光耦合器来说,绝缘和功耗条件太高了。比方,1 mm绝缘条件会使光信号发作衰减,结果导致高速光耦合器失掉适用性。固然能够缔制低速光耦合器,但须要归天功能。

  正在素质平安转素质平安界线的限压和限流境遇中,能够通过数种方法办理容错题目,例如爱戴I/O引脚和电源,或者从计划和质地上确保引脚能消费足够的能量。外置爱戴计划会占用较大的电道板空间,其占用的空间不妨比采用小型封装撙节的空间还要大。另一个计划是评估器件正在窒碍前提下的动作,并基于此天生实体参数。实体参数是针对电压、电流和功率的一组限值,其功用是确保器件不会出现电弧、断裂或使其绝缘体失效。正在这些前提下,器件不妨会因消费能量而经过升温流程。加上最大额定境遇温度,结果能够取得用正在素质平安散热剖释中的最大封装温度。

  ADI公司与CSA/SIRA合举动该系列器件天生ATEX和IECEx认证,云云,素质安整个例计划师就能够轻松地将其集成到他们的计划当中。CSA/SIRA须要解读合用于数字间隔器的现有模范条件。比方,这些器件中操纵的脉冲变压器正在绝缘个性方面更迫近电容。它们只存储极少的能量,因而正在它们上面操纵变压器计划法规是没蓄志义的。实体参数的试验步骤也须要重新出手计划。

  实体参数和境遇前提如外1和外2所示。额定功耗旨正在保护绝缘完好性而非超过平安范畴时的器件性能。云云就能够指定更高的功耗,还能排斥外部组件的须要性。须要防备的是,务必适宜通盘实体参数限值,以确保绝缘平安,因而,正在实践操纵中,总功率会节制电压和/或电流。外2中的最高轮廓温度反应的是个性测定中视察到的最高轮廓温度。封装越大,温度越低。这是通过易爆境遇通用组件等第认证的首款数字间隔器,由于,它适宜模范中相闭缔制质地的通盘条件。

  就如所少睹字间隔器一律,该系列器件绝缘体的厚度未到达素质平安转非素质平安的间隔条件,原来体参数也未经评估。这意味着该器件能够用正在素质平安转素质平安障蔽中,与外置爱戴安装相配合。然而,该器件能经受不妨的超高功耗窒碍,加上合意的试验实体参数,能够正在不带爱戴设施的前提下操纵这使其成为素质平安转素质平安境遇的理念拔取。

  正在素质平安操纵中务必穿过两个障蔽,其一是素质平安转非素质平安障蔽(线道电压存正在于非素质平安一端),其二是素质平安区内部的素质平安转素质平安障蔽(用于间隔体例中来自分散式电容或电源的能量)。电源平时处于SELV水准。模范对种种障蔽端的间隔器规则了差异的条件。

  Mark Cantrell是ADI公司iCoupler® 数字间隔器部的操纵工程师,也是IEC60079-11爱护团队成员。他的专业范畴是iCoupler数字间隔产物,搜罗isoPower® 间隔电源器件和I2C、USB间隔器等通讯总线器件。他还掌握通盘iCoupler数字间隔器产物的机构平安认证。Mark结业于美邦印第安纳大学,取得物理学硕士学位。联络方法:mark.。

  ADI ADuM144x系列iCoupler® 数字间隔用具有众种个性,是体例计划师的不错拔取。其功耗处于微安级别,数据速度高达2 Mbps,有4个数据通道,采用小型QSOP或SSOP封装,绝缘功能精彩。这些数字间隔器的爬电间隔、电气间隙和瞬态电压(高出6000 VPEAK)等规格高于素质平安境遇的条件。该器件绝顶适合1 Mbps SPI通讯。这款器件优异的时间规格使其成为素质平安操纵的优异拔取,而且其经评估适宜IEC60079-11模范,因此具有高出的易用性。

  绝缘和洽模范只是规则,不行牢靠地预测绝缘体击穿和磨损,务必通过试验阴谋。对付素质平安-非素质平安障蔽,IEC60079-11模范宁愿预留过众的平安裕量,拔取的绝缘间隔值足够大,险些任何绝缘都能做到平安。对付线道电压,这意味着须要采用1 mm至2 mm的绝缘体;对付受控境遇,则条件采用0.2 mm的绝缘体。对付素质平安转素质平安接口,绝缘间隔条件不对用。

  众年此后,跟着行业提出更众、更速的通讯需求,模范也几经转变。为了符合光耦合器的须要,人们从两个方面举行了竭力。其一,针比较模范正文更明净的安设境遇(污染等第2)而制订了附录F。云云就能够缩短爬电间隔和电气间隙。其它,绝缘间隔被降至0.2 mm,云云,无数光耦合器都能满意条件。其二,加添了格外试验一节,此中针对素质平安转非素质平安界线窒碍规则了光耦合器的相应个性,无需采用外部节制组件。这部门搜罗巨额过载试验和所谓的碳化试验。不幸的是,这些试验绝顶庄厉,很少有光耦合器能到达模范这部门的条件。

  素质平安宇宙分为两个区域:粉尘和气体酿成紧急前提的素质平安区,宇宙其余部门(即非素质平安区)。正在素质平安区内,能量受限,职责电压范畴为24 V至60 V;电流也受到节制,处于平安特低电压(SELV)范畴。正在该境遇中,组件务必能消费体例可为其供应的最大能量且不出现火花或燃烧。能够通过几种方法达成这一目的。一种本事是缔制结实耐用的组件,使其能消费巨额能量而不发烧。另一种本事用分立元件爱戴输入和输出,这些分立元件会把能量节制正在器件能经受的范畴以内。通常地,限幅组件由一个用于限压的齐纳二极管和一个用于限流的保障丝或电阻组成。若是你研讨计划一个组件不众确当代体例,结果不妨是每个有源元件周遭都有巨额的无源元件。你我所正在的非素质平安区的线 V之间,而且不妨有无穷的电流。要做到平安,间隔器件就务必能经受线道供电窒碍,而且不行使其绝缘机制失效或者导致会影响到素质平安区的电弧火花或燃烧。这意味着要采用超等鲁棒而且能应付高能量窒碍的接口和爱戴器件。鲁棒的爱戴器件乃至会采用更众、更大的组件,占用更众的电道板空间。

  对付兴办信号输入和输出方面的贫苦,素质平安(IS)兴办计划师清晰于胸。有些新时间具有诱人的个性,能够使计划变得更小、更简便、功耗更低、速率更速或者四者兼而有之,可是因为IS平安模范的条件,咱们根基不睬解能否以及怎样操纵它们。

  封装的爬电间隔和电气间隙取决于条件的职责电压和安设等第(IEC60664绝缘和洽与染污等第2或3,因实在操纵而异)。

  对付SELV类境遇,能够从安设等第和体例电压阴谋出此项目标。正在素质平安区内部,平时为500 V rms;若是是线 VPEAK。此项个性涉及的是绝缘体正在高压前提下的完好性。对组件性能无条件。

  务必能经受最高可用体例电压窒碍,不形成燃烧、电弧,也不会使绝缘体失效。遵循可用能量,这不妨条件采用外部组件,也不妨无此条件。这是高温境遇下的绝缘完好性题目对组件性能无条件。

  我是不是提到过,素质平安模范委员会绝顶顽固,不会很速采用新时间?用于正在两个区之间达成逻辑层通讯的首选时间是令人敬佩的光耦合器。光耦合器缔制商与素质平安模范顽固的绝缘条件之间的干系平素都很仓促。素质平安模范对绝缘体的质地着墨不众,只认同两类绝缘。第一类是能够遮盖相对牢靠的IC用塑封质料的铸模质料,以及受控水准低得众的灌注质料。第二类绝缘质料是能绝缘且为固体的通盘其他质料,搜罗从玻璃、集合物薄膜到蜡纸的一共质料。这些绝缘质料的功能及其操纵的质地截然不同。模范采用顽固本事,条件采用较厚的绝缘层。若是光耦合器正在计划时采用的是模范中规则的最小厚度,就会很难缔制出速率令人满足的组件。正在模范演进的流程中,相闭人士竭力低落绝缘条件,因此能够采用功能更好的光耦合器。新的试验计划崭露了,即光耦合器碳化试验,用于验证正在施加非素质平安区存正在的超高功率时,光耦合器不会分裂。结果喜忧各半,无数计划师和光耦合器公司对这种折衷计划并不满足。

  目前,模范针对光耦合器举行了敷裕改正,仍然能用光耦合器缔制出行之有用的接口了。然而,正在素质平安操纵中,光耦合器正在通盘工业操纵中存正在的亏欠都成了题目。这些亏欠搜罗光耦合器尺寸大、速率慢、功耗高、难以与其他性能的集成,或满意差异通道目标,而且其参数也会随时期而转变。

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