[发明专利]一种爆炸性环境用电气设备的模拟视频信号隔离电路

说明书

本发明涉及一种爆炸性环境用电气设备的模拟视频信号隔离电路，属于安全生产保障设备领域；包括电源隔离模块、模拟视频信号隔离模块、升降压模块、升压模块及三个安全栅；电源隔离模块和信号隔离模块的一次侧、升降压模块均位于非安全区；电源隔离模块和信号隔离模块的二次侧、升压模块、三个安全栅均位于安全区；供电电源一路与电源隔离模块一次侧连接，另一路通过升降压模块与模拟视频信号隔离模块一次侧连接；电源隔离模块二次侧一路与第一安全栅连接，另一路依次通过升压模块、第二安全栅与模拟视频信号隔离模块二次侧相连；模拟视频信号隔离模块与第三安全栅双向连接。本发明可解决电气设备在爆炸性环境中模拟视频信号通信的本质安全问题。

技术领域

本发明属于安全生产保障设备领域，特别涉及一种爆炸性环境用电气设备的模拟视频信号隔离电路。

背景技术

随着社会的进步，科技的发展，应用于爆炸性环境的电气设备越来越多，这些设备的智能化水平也越来越高。其中模拟视频信号具有传输接口简单高效、视频还原性好以及成本低等优点，在视频信号播录设备中有着广泛的应用。但是，根据防爆电气设备的防爆形式不同，设备内部非本质安全模拟视频信号电路以及非本质安全的模拟视频信号接口都有可能暴露在爆炸性环境中，假如设计不当，使得在故障状态下发生打火、过热等情况，就会造成潜在的危险隐患。

根据《GB3836.1-2010爆炸性环境第1部分：设备通用要求》中的描述，爆炸性环境用电气设备的防爆电路设计形式有很多种，包括本质安全型、隔爆型、增安型等多种防爆电路设计形式，同时一种设备的防爆电路设计也可以混合用到多种防爆电路形式。在完全本质安全型设备中，只存在单一的本质安全电路，设备的防爆电路设计不用考虑信号或电源隔离的问题，但是当设备中的一部分关键的、必要的电路参数，例如电流、电压、储能等电参数，或是机械转动、辐射、温度等非电参数无法符合本质安全电路的设计参数要求时，就需要更改或增加防爆电路形式，以达到设备的电气防爆要求，因此一种电气设备就存在了本质安全电路与非本质安全电路。根据《GB3836.4-2010爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》的防爆设计要求，本质安全电路和非本质安全电路之间不能有电气联系，除了电路两端要有电气间隙和爬电距离的要求外，还需要根据防爆等级和设计参数通过相应的工频耐压试验。

在实际的防爆电气设备电路设计中，模拟视频信号的发送端或是接收端都有可能处在非本质安全端，由于光电耦合器的输入输出是以光信号进行控制的,没有直接的电气联系，可以利用光电耦合器实现本质安全与非本质安全电路间模拟视频信号的传递。模拟视频信号的传递还需要电源给本质安全端与非本质安全端供电，利用隔离变压器可实现本质安全与非本质安全电路间电源的转换、传递。除了上述对电气间隙、爬电距离以及工频耐压的要求以外，隔离后的信号和电源还需要相应的安全栅电路进行限制能量，这样才能可靠地将本安电路与非本安电路隔离开，才能符合本质安全电路设计要求。因此，针对爆炸性环境用电气设备在设计上存在的问题，设计实现一种安全、可靠、通用的模拟视频信号隔离电路，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种爆炸性环境用电气设备的模拟视频信号隔离电路。本发明电路保证了模拟视频信号在爆炸性环境用电气设备内部的安全通信。

本发明提出的一种爆炸性环境用电气设备的模拟视频信号隔离电路，该电路由电源隔离模块、模拟视频信号隔离模块、升降压模块、升压模块及三个安全栅组成；所述电源隔离模块的一次侧、信号隔离模块的一次侧以及升降压模块均放置在非安全区，构成非安全子电路；所述电源隔离模块的二次侧、第一安全栅、升压模块、第二安全栅、信号隔离模块的二次侧以及第三安全栅均放置在安全区，构成安全子电路；其中，外部的供电电源一路与电源隔离模块的一次侧连接，另一路通过升降压模块与模拟视频信号隔离模块的一次侧连接；电源隔离模块二次侧的一路通过第一安全栅输出隔离供电电源，电源隔离模块的二次侧另一路依次通过第二电源升压模块、第二安全栅与模拟视频信号隔离模块的二次侧相连；模拟视频信号隔离模块的一次侧与非安全区模拟视频信号接口双向连接，模拟视频信号隔离模块的二次侧与第三安全栅一端双向连接，第三安全栅另一端与安全区模拟视频信号接口双向连接。