ZHCAAP0A May   2020  – August 2021 ISO7021 , ISO7041

 

  1.   商标
  2. 1易爆环境中的本质安全
  3. 2团队
  4. 3保护等级
  5. 4温度分级
  6. 5本质安全设备和非本质安全设备
  7. 6通过 IECEx 和 ATEX 认证的数字隔离器
  8. 7总结
  9. 8参考文献
  10. 9修订历史记录

通过 IECEx 和 ATEX 认证的数字隔离器

以前,易爆环境应用使用光耦合器在 IS 至 IS 和 IS 至非 IS 电路之间实现隔离。基于电容器和变压器的数字隔离器等新型技术将会很快取代市场上的光耦合器。光耦合器存在多种缺点,例如尺寸大、速率较慢、功耗高以及性能会随时间推移而不断下降,这推动了市场对超低功耗 ISO7041 器件等速率更快、尺寸更小的数字隔离器的需求不断增长。这款 4 通道器件在正常工作条件下具有超低的功耗特性,因此非常适合用在 4–20mA 环路供电式现场发送器、工厂自动化和串行外设接口 (SPI) 隔离。由于每个通道的功耗低至 3.5µA,系统设计人员可以提供更多的隔离通道并重新考虑其数据传输架构,从而提供实现更多的系统功能或者能够将额外的功耗预算分配至系统的其余部分。

ISO7041 器件已通过 IECEx 和 ATEX 标准的全面认证,可用作独立本质安全(IS 至 IS)电路之间的隔离元件。该器件经过了一系列测试,包括但不限于额定功率和温度测试、500VRMS 介电强度测试等等。表 6-1 根据环境温度范围和隔离栅两侧的最大输入功率,列出了 ISO7041 隔离器在两种不同应用场景中的安全或实体参数和温度等级:

表 6-1 ISO7041 实体参数和温度等级
应用 实体参数(1 侧) 实体参数(2 侧) 环境温度 最高元件温度
IS 至 IS:场景 1 Ui = 50
V Ii =300mA
Pi = 1.3W
Li = 0H
Ci = 4pF
Ui = 50V
Ii =300mA
Pi = 1.3W
Li = 0H
Ci = 4pF
-55°C 至 +70°C 194.3°C
IS 至 IS:场景 2 Ui = 50V
Ii =300mA
Pi = 1.1W
Li = 0H
Ci = 4pF
Ui = 50V
Ii =300mA
Pi = 1.1W
Li = 0H
Ci = 4pF
-55°C 至 +85°C 183.1°C

由于 IEC 60079-11 对最小绝缘体厚度有要求,数字隔离器目前不支持 IS 至非 IS 的应用用例。尽管数字隔离器中采用的绝缘体要比光耦合器薄,但是易爆环境标准委员会正在讨论质量明显更高的绝缘材料,从而允许在 IS 至非 IS 电路中采用增强型数字隔离器。