红外遥控发射器在爆炸性气体环境中应用的初探.pdf

电气系)(2010.No.6
文章编号:1004-289X(2010)06-0079-03
红外遥控发射器在爆炸性气体环境中应用的初探
王超,李晓林
(沈阳电气传动研究所(有限公司),辽宁沈阳11014
摘要:简要阐逑红外選控发射器在爆炸性气体环境中应用及其可行性的分析。
关键词:红外遥控发射器;爆炸性气体环境;本质安全型“i”
中图分类号:TN21
文献标识码:B
Discassion on Application of the Infrared Remote
Control Transmitter in Explosive Gas Atmosphere
WANG Chao L Xiao-lin
(Shenyang Electrical Driving Equipment Research Institute, Shenyang 110141, China)
Abstract The paper briefly explains application of the infrared renrote control transmitter in expbosive gas atmospher
and feasibility analysis
Key words: infrared remote control transmitter; explosive gas atmosphere; inrinsically safe type"i
红外遥控系统主要由遥控发射器、遥控接收器和
为防止电气设备引起周围爆炸性气体环境而采取的
微处理器三大部分组成。其中微处理器是遥控系统的特定措施就成称为防爆形式,其中限制点火源能量的电
主体,用于处理和控制发射器所需发射的红外信号,微气设备(电路)就是本质安全型电气设备,简称本安型。
处理器和集成电路构成遥控发射器,也就是我们通常
本安型电路:是指在规定的试验条件下,正常工作
所说的遥控器。
或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点
红外遥控是目前使用很广泛的遥控技术。遥控器燃规定的爆炸性气体环境的电路。由于电子技术的飞
具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,除了广泛速发展和低功耗电子器件的不断更新,使本安防爆技
应用家电中外,也用在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环术的推广和应用有了更广阔空间和美好前景。
境。那么在爆炸性气体环境中可否发挥其特长,本文
本安型电气设备(电路)具有应用范围广(ia)级
提出几点看法仅供参考。
可用于防爆等级最高的“0”区。本文即对红外遥控发
红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种,器在爆炸性气体环境中应用即可行性的分析。图1为
它的波长分为三部分,即近红外线,波长为0.75
红外线发射器的电路图(32键)。
1.50um;中红外线,波长为1.50~6.0um;远红外线,
波长为6.0~1000m。红外遥控器就是利用波长为
0.75~1,50um的近红外线。
VCC
我们知道在大气条件下,气体、蒸汽或雾状的可燃
物质与空气构成的混合物,在该混合物中点燃后,燃烧
将传遍整个未燃混合物的环境。包括煤矿、石油化工
液化气站、加油站等等,将不可避免地产生爆炸性物质、
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气体的产生或泄漏,形成爆炸性混合物危险场所即爆炸
C7461
性气体环境。因此使用于这些危险场所的电气设备必
须采取特殊有效的预防措施来避免其成为危险点火源。
图1红外线发射器的电路图(32键)
史气骨吴》(2010.No.6
现在大部分应用在爆炸性气体环境的空调机、柜分析电路中储能元件并且限制其在正常工作或故障状
式或挂式空调机基本是复合型即隔爆兼浇封型。其遥态下点火能量。
控器也是隔爆型,存在着体积大、分量重、加工难度大、
连接晶振和两个100pF的电容作为容性电路,分
使用不方便,制作成本高等不足。
析其等效电容为两个100pF并联为200pF,本集成电
为解决以上问题,我们通过对这个原理图及红外路2、24两脚电压3V、乘安全系数是1.5得4.5V,查
遥控器的分析认为可以实现将遥控器设计成符合GB3836.4附录A的曲线或表A2在安全系数是1.5
CB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第四部时为5V允许电容为100pF,远远大于200pF,该部分
分:本质安全型“i”》要求的本安型遥控器,就此谈几电路符合本安要求,如图3所示(晶振可以在电气上
点看法。
等效为一个电容和一个电阻并联再和一个电容串联,
首先分析红外遥控发射集成电路其内部框图如图在一个极窄的频率范围内晶振等效为一个电感。无源
2所示。
晶振为没有极性区别,有源晶振有极性。我们认为本
电路为无源晶振。)。
发生器
cCI⑨户码选
译码分频
元
e9②
osc
指令和系统
のKo2
koo sc3004 73
红外发射管て270
KI7(8
地址填存
键扫
⑩KO3
KI8Qか
动译
000Q
K[4
键译码
码
1D
①Ko5
K
K145
L输出}并行至
行转換
⑥KO7
K(I203
KI0⑩
图3
DREM GNDVDD
管脚20、21是输出端输出电压DC3V连接的LED
电路,完全是电阻电路在红外发射管和1k电阻同时
图2型号SC3004红外遥控发射集成块
在电源端由47F和0.1pF两个电容作为容性电娘接,3V电压乘安全系数是1.5得4.5V,査
CB3836.4附录A的曲线或表A1在安全系数是1.5
路,分析其等效电容为47.1pF,分析2、24两个管脚
时5V其短路电流不可能点燃可燃性气体。如果1k2
电源电压DC3V、考虑两脚之间短路取安全系数1.5、电阻视为可靠元件,仅仅LED短接其短路电流仅是
电源电压DC3V乘安全系数1.5得4.5V。査3mA,更可靠。
CGB3836.4-2000附录A的曲线或表A2,在安全系数
由于红外发射管其管压降约1,4V、工作电流小于
是.5时5.0V,其电压和气体级别相对应的允许电容20mA(可能更小)其功率分为小功率(1-10mW)、中
是100uF。本电路理论上符合本安要求,但是仍然要功率(20~50mW)、大功率(50-100mW)。而红外线
经过试验验证。红外遥控发射集成电路其内部最大内发光二极管其输出光的能量大小,是以发射束Fe表
部电容i由输人端来检定其数值与外都电容47pF示。我们建议设计者选用红外线发光二极管时要把
之和必须小于等于100pEF,如果达不到就要对局部进Fe的范围定在相应防爆类别允许的范围内,如ⅡAFe
行浇封,原件和线路板都要浇封。
<160J、IBFc<80pJ、ICFe20puJo
电源所用的电池建议尽量不采用锂电池,并且能
遥控发射器外壳为塑料外壳要求表面绝缘电阻≤
承受CB3836.44-20(爆炸性气体环境用电气设备第1x109Ω或限制外壳最大表面积来达到防静电要求。
四部分:本质安全型“”》有关试验和要求。
(对I类和ⅡA、ⅡB类表面积不大于100cm2;ⅡC类
管脚20、21是输出端,输