本部分以實例的方式給出本安電路關鍵元器件的核算方法1.1.3.1 熔斷器、可靠電阻、穩壓管組成的本安電源的核算方法圖2中本安電蘭州防爆機器人源為熔斷器、可靠電阻、穩壓管組成的二極管安全柵電路，見圖3圖3二極管安全柵電路類似電路在本安電路中被廣泛應用，其原理本文不做重復論述，下面給出較少論述的穩壓二極管和熔斷器的設計驗證方法：㈠ 穩壓二極管的驗算本安電路中穩壓管的結溫不允許超出手冊給出的數值范圍；施加在穩壓管上的實際功率不允許超過穩壓管許用功率的2/3本電路中熔斷器F1選用的是力特保險絲3720080，額定電流In=0.08A；穩壓二極管Z1、Z2選用的是EIC公司的SMBJ5339B，穩壓值Vz=5.6V,標稱功率為5W，結溫范圍Tj=-65℃~150℃，RθJA= 90K/W（結到空氣的熱阻），RθJL=25K/W（結到引腳的熱阻）。本電路中穩壓管上實際消耗最大功率：PZ = 1.7*In*Vz*1.05 = 1.7*0.08*5.6*1.05 ≈ 0. 8W ①按GB3836.4取1.5倍安全余量：Pz = 1.5*0. 8=1.2W按上述數據似乎選取標稱功率為1.5W的穩壓管即能滿足要求，但事實是查各種穩壓管數據手冊可防爆機器人產品知，穩壓管的標稱功率一般指其引腳溫度為25℃時的允許值，隨著穩壓管溫升的增高其許用功率呈現較防爆機器人產品大斜率的衰減（見下文的圖4）。

限流值計算：I= Vb*R ，其中Vb為Q3、Q4的蘭州防爆機器人動作電壓（0.5~0.7V），R為R5、R6的阻值限壓值計算：U2、U3為TL431，電路關斷電壓為：V=2.495*（1+R10/R15）本電路特點和注意事項如下1）電子限壓、限流方案只適用于ib以下等級的產品，對于ia等級只能使用類似圖3的線性電路2）危險測出現危險電壓后，本電路自動關斷輸出電路，當故障消失后可自行恢復供電。根據功能需要也可以設計成鎖定方式3）電子限壓、限流電路因存在瞬態效應，相對于線性電路，相同電壓下其允許電流大致按5倍的安全系數核算防爆機器人產品，但最終以火花試驗為準4）本安電源考核時需要施加最不利的計數故障即輸出端完全短路的情況，因此電子防爆機器人產品限壓、限流電路中的開關管在故障情況下消耗的功率遠大于正常工作時的功率，需要設計者選型時注意。

分析小屋的作用分析小屋是作用在化工廠等有易燃易爆氣體的廠區中的防爆電氣設備，主要的作用就是保護分析小屋內的在線監測分析蘭州防爆機器人儀器，因為分析儀屬于不防爆的設備，而化工廠的生產環境含有乙炔、苯等易燃易爆氣體，為防止這些氣體與分析儀器接觸而發生爆炸，分析小屋小屋的作用就體現出來了。正壓型的分析小屋也可以改善分析小屋內部工作人員的舒適度；使得小屋內的工作人員與在線監測分析儀器處于一個相對平衡的環境。其實說到底，分析小屋的作用為兩個，一個是防爆的功能，一個是降溫的防爆機器人產品功能，防爆的功能我們上面已經說了，分析小屋降溫的功能不止是讓人員在分析小屋內工作時舒適，最大的一個作用是為了給小屋內的分析儀、防爆配電箱等電氣設備降溫考慮因易爆場所的環境差防爆機器人產品異而有所不同。通常有兩種類別：氣體易爆性環境和粉塵易爆性環境，兩種環境類別的介質差異決定了防爆正壓柜的防爆結構不同。

3、防護等級：IP4X（只帶報警的Pz型IP3X）蘭州防爆機器人，在潮濕和有煤塵的采掘工作面上要求IP44。4、外殼抗沖擊能力：表12（只帶報警的Pz型取半值）。5、凡是熾熱顆粒通過釋放孔進入1區的，須加板。凡是進入2區的不做要求。對于Py既不允許內部部件，也不允許產生熾熱顆粒。不產生熾熱顆粒的不要求擋板。6、對于Px型，要求安裝一個定時裝置并且檢測壓力和流量。其余任何形式都只標注時間和流量即可。7、外殼材質防爆機器人產品不應受規定的保護氣體的不利影響，并能承受制造商規定的最大正防爆機器人產品壓的1.5倍壓力，最低壓力為200pa。增安型電機（采用電流保護裝置防止超過極限溫度的）有對啟動電流比 IA/IN和 tE?時間的要求，并需在電機銘牌上標明，其目的是為了在使用電機時便于選擇和配置合適的保護裝置，而無火花電機則不需要。

熔斷器的選用原則為：熔斷器的融斷蘭州防爆機器人熱能值＜穩壓二極管允許的最大浪涌電流；本例中查穩壓二極管的浪涌電流IZSM = 13.4A@8.3ms換算為熱能值 I2t = 13.42 *8.3ms/1000 = 1.49A2S熔斷器的融化熱能值（I2t），又稱熔斷積分曲線，其實質是熔斷器熔斷所需的最小熱能值：總量I2t = 熔化I2t + 飛弧I2t本例中, 力特保險絲3720080融化熱能值查數據手冊得到：I2t = 0.023 A2S。1.49A2S遠大于0.023 A2S，即當電路出現危險電壓，穩壓二極管斷路前其上消耗的能量足以使熔斷器熔斷達到保護后續電路不會承受危險電壓的目的1.1.3.2 電子限壓、限流本安電源的設計上述二極管安全柵本安電源由于串聯了較大的電阻，同時穩壓二防爆機器人產品極管的功率限制，其帶載能力較差。為提高本安電源的帶載能力和動態響應速度，電子限壓、限流方法也被廣泛應用，圖2中的本安電源即為防爆機器人產品電子限壓、限流方案，電路模

結到空氣的溫升TJA = Pz * RθJA = 0.8*90 = 72K結到引腳上的溫升TJL = Pz * RθJL = 0.8*25 = 20K引腳到空氣的溫升TLA = TJA - TJL= 72-20 =52蘭州防爆機器人K按控制器定義的最高環境溫度TA = 50℃折算，結溫為：TJ = 72 + 50 =122℃＜150℃滿足手冊給出的結溫范圍。其引腳上的溫度值為：TL = TLA + TA = 52+50 =102℃按功率降額曲線查其功率允許值約為1.8W，見圖4虛線，計算值小于的1.2W滿足本安性能要求圖4 功率降額曲線需要注意的是公式⑤中的TLA系根據手冊給出的數據的理論計算值，實際電路中由于焊盤、焊點、大面積鋪地等因素，實測值一般會小于理論計算值，當用理論計算所得結果不能滿足要求同時差值較小時，可以用實測值代替計算值。計算如下：首先需要獲得引腳到空氣的熱阻值RθLA，防爆機器人產品在實際電路的二極管上施加一個功率，本處取P=1.5W,待其溫穩定后，在環境溫度下（本例中TA = 26℃)測得防爆機器人產品其引腳上的溫度TL=99.3℃，則RθLA = (TL - TA) / P = (99.3-26)/1.5 ≈ 49K/W