如何需要更高程度的安全性时建立的电子设备。
介绍
设计内在安全产品时有很多东西需要考虑。易燃气体或蒸气;如果在环境中存在火花或过量的热量，则气体灰尘，纤维和锉刀可以造成爆炸性危险。多年来，这样的危害导致财产甚至生活的灾难性损失。
更令人生畏的是，几乎所有与能源或基础材料生产相关的行业都有潜在的危险位置，包括能源生产(如石油/天然气生产/炼油、存储/运输、采矿等)、材料加工(半导体制造、罐区、化学品制造等)、食品生产(谷物研磨、烘焙、酿造、蒸馏等)和许多其他(制药或化妆品制造;天然气、石油、污水等的泵站)。
为了减轻这种潜在的危险，世界各地的监管机构都在努力建立和完善内在安全(IS)标准旨在将潜在危险工作环境中的爆炸风险降至最低。经过IS认证的设备或产品设计成不能产生足够的热量或引发爆炸的能量。
必须设计各种各样的产品，用于危险环境中的内在安全性（IS）。UL-913是您需要注意的一个标准。
在十项建议这篇文章倒是为新电供电的产品设计电路，用于在上述潜在危险的场所使用。以下是十件事情要考虑在这些产品的初始规划阶段。
1.电池要慎重选择
电池可以包装大量的能量，特别是基于高密度锂离子电池技术的能量。选择用于本质安全设备的电池或电池时，请注意，确保电池和电池足够坚固，以承受预期的环境条件，以及含有或最小化可能在严重短路下发生的电解质泄漏量电路条件。
2.注意多种能量来源
它很容易忽视拥有一个或多个与其他设备连接的设施的含义。大多数情况下，低压通信端口的电路不是适当的关注，因为设计者如此专注于在这些端口上的数据传输和接收。然而，每个端口中的每一个都具有连接到未设计或评估的设备的设备，用于内在安全保护。这可能导致内在安全设备内有过量的故障能量和/或功率的条件。即使这些端口仅设计用于与“实体概念”评估的相关设备或本质上设备，请注意确保整个系统保持内在安全保护。
3.对已公布的半导体电气评级持怀疑态度
对于许多ag亚博科技半导体组件（例如，齐纳二极管）的参数表将指定一个绝对最大功耗等级为组件。然而，这种评价往往是基于非常特定的温度和安装条件。通常情况下，在组件数据手册给定的收视率没有充分反映该组件将在最终应用暴露的条件。总是花时间去了解和评估效果的最终应用将对组件的额定功率，温升特性等使用的半导体组件分流限压器时，这是必不可少的。
4.计算电力消散组件的热升高特性
在故障条件下元件的最高表面温度必须评估用于确定本质安全装置的相应的温度等级。为了确定这些部件的最高表面温度分析，就需要对组件的温升特性的信息。特别地，一个部件的情况下，对环境的热阻，需要在规定的环境温度下耗散功率的给定量的时计算部件的最大外壳温度。不幸的是，大多数器件规格不指定这个值;ag亚博科技相反，它们指定一个结点到环境的热阻。在没有这种信息的，测试可以被执行以实验确定所需的值。
5.注意电压增强电路
虽然开关稳压器，电荷泵，如果没有提供足够的电压限制其他电压调节和-enhancing电路可以在设计高效电源是有用的，同样的电路构成挑战。存在于这样的IC的输出增强的电压电平可以被故障传播到连接到相同的IC的其它电路，如果他们没有充分与电压限制器的保护。这可能会导致电路的分离（这是基于峰值可用故障电压）和其他电路的火花点火评估的问题。
6.储存能量的组件应限制
虽然像电感、铁氧体珠和电容这样的储能元件可以用作滤波元件，但它们对满足火花点火要求提出了挑战。感应、电容和组合LC电路中可用和存储的能量必须受到限制，以确保没有足够的能量引起爆炸气氛的点火。当加上应用于电路中可用故障电压和/或电流的安全因素时，电感和电容的限制是相当具有挑战性的。为了帮助缓解这些挑战，封装可以用来保护电路免受火花点火。
该插图详细说明了封装的保险丝，在这种情况下，Littelfuse Pico 259-UL913限制了否则暴露于爆炸性气氛的能量和温度输出。
7.在单独的电路可用功率应限制
虽然内在安全保护的主要目标之一是限制设备中的可用电量，但满足同一产品的行业需求可能是非常具有挑战性的。凭借更强大的电子设备，在较小的包装中提供，电路的功能需要需要与安yabosports官网全需求进行平衡。通常，将总可用功率分割到本质安全装置内的各种“单独电路”的策略用于提供驱动需要电源的电路的那些部分所需的最大功率量，而不会损害安全性。
8.保持环境因素的分离距离
保持本质安全的最重要的关键之一，特别是在考虑故障的应用时，是在不同的电路之间提供并保持所需的隔离距离。当涉及到分离距离时，本质安全设备的要求必须考虑到这些设备可能安装的环境。这些环境可能包含各种各样的污染物，这些污染物会影响电路导电部分之间的绝缘。设计时必须留出足够的空间，以保持必要的电路分离，以保持本质的安全保护。
9.应降低保护组件
选择为安全关键或“无制”的组件必须满足某些建筑要求;但是，他们也必须被评级，这样他们就不会遇到可能对其提供的可靠性有害的压力。内在安全标准要求在经过正常运行条件和故障条件（通常称为“Drens”的故障条件（通常称为“三分之二）时，不超过三分之二的额定电压，电流和电源使用。选择为应用程序估称但没有如此高估的组件，因为它们无法提供所需的保护。
10.应仔细选择保护部件
本质安全的基本原理是，电路的设计是为了限制保护火花点火的能量量和限制保护热点火的功率量，这在很大程度上取决于可靠的操作和保护部件的“故障”或“可靠”。当电路处于正常运行和故障状态时，这些元件必须以良好定义的方式发挥作用，因此必须明智地选择这些元件。虽然本质安全标准不一定强制使用特定的组件，但对一些具有众所周知的操作和故障特性的广泛使用的组件有要求。熔断器、限流电阻和齐纳二极管通常用于设计可靠的限压和限流电路，可依赖这些电路来维持本质安全所需的能量和功率限制。
结论
总结一下，在考虑设计和开发用于危险工作场所的新设备或产品时，通过限制电火花源和高表面温度，以及保持所需的分离距离，防止电气设备成为点火源是关键。此外，保护元件的选择要明智，因为整体依赖于部件。本质安全标准提高了最终产品的整体安全性，从而提高了在危险操作环境中对生命和财产的保护水平。
想要了解有关为内在安全设计的更多信息吗？阅读危险地点的增强工作场所安全应用笔记。
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