一种获得本质安全等效电感的处理方法

摘要

本申请提供一种获得本质安全等效电感的处理方法，所述方法包括：确定待处理电感在其工作状态下的第一本质安全电感值；将第一本质安全电感值除以预设的安全系数，计算得到第二本质安全电感值；将待处理电感的初始电感值除以第二本质安全电感值，计算得到数值M，进行取整运算，得到整数N；对初始电感值，减去N与所述第二本质安全电感值的乘积，得到补充电感值；将所述补充电感，与N个电感值为第二本质安全电感值的分电感串联，组成等效电感；在所述补充电感和每个所述分电感的两端反向并联一个二极管，在所述等效电感的两端反向并联一个二极管，得到本质安全电感。利用本申请中各个实施例，可以获得本质安全性能较高的本质安全电感。

说明书

技术领域

本申请涉及本质安全电路技术领域，特别涉及一种获得本质安全等效电感的处理方法。

背景技术

应用于爆炸性气体环境的本质安全电路，按GB3836.4-2000标准定义为:在本标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路，其具体表现为:在IEC(国际电工委员会)火花试验装置上进行规定条件的检测试验，电路的任何一处出现短路、开路和接地三种情况下均不能点燃规定的爆炸性气体。

现有技术中对电感电路开路火花能量的限制方法是在储能元件电感两端反并联二极管。正常工作时，所述二极管不导通。当电感所在电路发生开路时，所述二极管可以导通，起到分流作用，使感应电流在分流回路中耗尽，避免在开路处产生火花。

但是，在现有技术中，如果是电感内部发生开路，二极管则无法进行分流。电感产生的感应电压作用在开路处，会在开路处产生火花。也就是说，现有技术中，即使是反向并联了二极管，也无法完全避免开路火花的产生，现有技术中的电感电路本质安全性能较低。

现有技术中至少存在如下问题：现有技术中，如果是电感内部发生开路，二极管则无法进行分流。电感产生的感应电压作用在开路处，会在开路处产生火花。也就是说，现有技术中，即使是反向并联了二极管，也无法完全避免开路火花的产生，现有技术中的电感无法达到本质安全的标准。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种获得本质安全等效电感的处理方法，以获得一种本质安全电感。

本申请实施例提供一种获得本质安全等效电感的处理方法是这样实现的：

一种获得本质安全等效电感的处理方法，所述方法包括：

确定待处理电感在其工作状态下的第一本质安全电感值；

将所述第一本质安全电感值除以预设的安全系数，计算得到第二本质安全电感值；

将所述待处理电感的初始电感值除以所述第二本质安全电感值，计算得到数值M，对所述数值M进行取整运算，得到整数N；

对所述初始电感值，减去所述整数N与所述第二本质安全电感值的乘积，得到补充电感值；

将所述补充电感，与N个电感值等于所述第二本质安全电感值的分电感串联，组成等效电感；

在所述补充电感的两端反向并联一个二极管，在每个所述分电感的两端反向并联一个二极管，在所述等效电感的两端反向并联一个二极管，得到本质安全等效电感。

优选实施例中，所述确定待处理电感在其工作状态下的第一本质安全电感值的方式，包括：

根据所述待处理电感所在电路的工作电压和工作电流，查询最小点燃曲线，确定出所述第一本质安全电感值。

利用本申请实施例提供的一种获得本质安全等效电感的处理方法，可以利用多个分电感以及补充电感，等效待处理电感。所述多个分电感以及补充电感串联，电感值与待处理电感相等，可以满足工作要求。另外，由于每个分电感和补充电感都反向并联有二极管，当所述分电感或者补充电感内部发生开路时，内部发生开路的电感两端的二极管无法分流。但是由于电感值小于最小点燃曲线上的电感值，产生的火花能量不能产生爆炸，而其余的电感反并联的二极管仍然具有分流作用，不会在开路处产生火花。这样，就得到了电感值与待处理电感的电感值相等的本质安全等效电感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的一种获得本质安全等效电感的处理方法的方法流程图；

图2(a)是本申请一个实施例中的所述待处理电感；

图2(b)是对图2(a)所述的待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图；

图3是本申请一个实施例中对所述待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图；

图4(a)是本申请一个实例中的所述待处理电感；

图4(b)是对图4(a)所述的待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图；

图5(a)是本申请另一个实例中的所述待处理电感；

图5(b)是对图5(a)所述的待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图；

图6(a)是本申请又一个实例中的所述待处理电感；

图6(b)是对图6(a)所述的待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种获得本质安全等效电感的处理方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请所述一种获得本质安全等效电感的处理方法一种实施例的方法流程图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理的实施环境)。

具体的如图1所述，本申请提供的一种获得本质安全等效电感的处理方法的一种实施例可以包括：

S1：确定待处理电感在其工作状态下的第一本质安全电感值。

其中，所述确定待处理电感在其工作状态下的第一本质安全电感值的方式，可以包括：

根据所述待处理电感所在电路的工作电压和工作电流，查询最小点燃曲线，确定出所述第一本质安全电感值。

S2：将所述第一本质安全电感值除以预设的安全系数，计算得到第二本质安全电感值。

S3：将所述待处理电感的初始电感值除以所述第二本质安全电感值，计算得到数值M，对所述数值M进行取整运算，得到整数N。

S4：对所述初始电感值，减去所述整数N与所述第二本质安全电感值的乘积，得到补充电感值。

S5：将所述补充电感，与N个电感值等于所述第二本质安全电感值的分电感串联，组成等效电感。

S6：在所述补充电感的两端反向并联一个二极管，在每个所述分电感的两端反向并联一个二极管，在所述等效电感的两端反向并联一个二极管，得到本质安全等效电感。

图2(a)是本申请一个实施例中的所述待处理电感。

图2(b)是对图2(a)所述的待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图。

本例中，通过查询最小点燃电流曲线，确定在所述待处理电感在的第一本质安全电感值为L'。

然后，考虑安全系数k＝1.5后，将所述第一本质安全电感值除以安全系数k，计算得到第二本质安全电感值为L”＝L'/k。

再后得到串联所述分电感的个数并取整数，得到整数n。

最后得到一个补充电感，其电感值为L₀＝L-n*L”。

将所述待处理电感分为n个L”的电感和一个补充电感L₀。那么n个反并联二极管且电感值为L”的电感和一个补充电感串联就能达到原电路的功能要求并且确保电路是本质安全的。

图3是本申请一个实施例中对所述待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图。

以n＝2为例，对本申请的有益效果进行说明，如图3所示：

(1)当电感外部电路发生开路时，小电感L1、L2通过二极管D1、D2、D3分流作用限制了开路火花的能量。

(2)当两个小电感L1、L2的串联接线处发生开路时，二极管D3失去了分流的作用。L1、L2分别通过D1、D2的分流作用从而限制了开路火花的能量。

(3)当电感L1内部发生开路时，二极管D1和D3失去了分流的作用，二极管D2可以对电感L2分流，因此限制了L2的能量而无法限制L1对开路火花贡献的能量。但是由于电感L1的电感值小于最小点燃曲线上的电感值，形成的火花的能量并不足以引爆爆炸性气体，所以仍然安全。

(4)同理，当电感L2内部发生开路时，也是安全的。

因此，当有电感的电路发生电感外部电路开路或者电感内部开路时，利用本发明提供的电感，都可以确保电路是本质安全的。

图4(a)是本申请一个实例中的所述待处理电感。

如图4(a)所示，电路的工作电压为22V，工作电流为0.2A，电感的电感值为30mH。此电感值在此工作电压和工作电流下不是本质安全的。现根据工作电压和工作电流，查出本质安全电感值为24mH，增加安全系数后取电感值为16mH。

图4(b)是对图4(a)所述的待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图。

如图4(b)所示，一个16mH的电感和一个14mH的电感分别反并联二极管，然后再串联就能达到原电路的功能要求，并且也保证了电路是本质安全的。

图5(a)是本申请另一个实例中的所述待处理电感。

如图5(a)所示，电路的工作电压为20V，工作电流为0.3A，电感的电感值为20mH。此电感值在此工作电压和工作电流下不是本质安全的。现根据工作电压和工作电流，查出本质安全电感值为12mH，增加安全系数后取电感值为8mH。

图5(b)是对图5(a)所述的待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图。

如图5(b)所示，两个8mH的电感和一个4mH的电感分别反并联二极管，然后再串联就能达到原电路的功能要求，并且也保证了电路是本质安全的。

图6(a)是本申请又一个实例中的所述待处理电感。

如图6(a)所示，电路的工作电压为24V，工作电流为0.18A，电感值为100mH。此电感值在此工作电压和工作电流下不是本质安全的。现根据工作电压和工作电流，查出本质安全电感值为30mH，增加安全系数后取电感值为20mH。

图6(b)是对图6(a)所述的待处理电感进行等效处理后获得的一种本质安全等效电感的电路示意图。

如图6(b)所示，5个反并联二极管的20mH电感串联就能达到原电路的功能要求，并且也保证了电路是本质安全的。

利用上述各实施例提供的一种获得本质安全等效电感的处理方法的实施方式，可以利用多个分电感以及补充电感，等效待处理电感。所述多个分电感以及补充电感串联，电感值与待处理电感相等，可以满足工作要求。另外，由于每个分电感和补充电感都反向并联有二极管，当所述分电感或者补充电感内部发生开路时，内部发生开路的电感两端的二极管无法分流。但是由于电感值小于最小点燃曲线上的电感值，产生的火花能量不能产生爆炸，而其余的电感反并联的二极管仍然具有分流作用，不会在开路处产生火花。这样，就得到了电感值与待处理电感的电感值相等的本质安全等效电感。

虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。