MTL安全柵MTL5541工作原理

產(chǎn)品特性

供電與信號(hào)傳輸：

提供全懸浮直流供電，支持2線制或3線制4-20mA變送器。

在隔離電路中重現(xiàn)相應(yīng)電流，驅(qū)動(dòng)安全區(qū)域負(fù)載。

HART信號(hào)支持：

對(duì)于2線制智能變送器，MTL5541支持疊加到4-20mA信號(hào)上的數(shù)字信號(hào)雙向通訊。

允許在4-20mA回路中進(jìn)行HART信號(hào)通訊，實(shí)現(xiàn)智能儀表的遠(yuǎn)程配置與診斷。

信號(hào)隔離：

采用隔離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全區(qū)域與危險(xiǎn)區(qū)域的電氣隔離。

避免地環(huán)路干擾，提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

安全保護(hù)：

符合本質(zhì)安全防爆標(biāo)準(zhǔn)，適用于危險(xiǎn)區(qū)域。

具備限壓和限流功能，防止危險(xiǎn)能量進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。

無源信號(hào)輸出：

安全側(cè)可以作為無源信號(hào)輸出，便于系統(tǒng)集成。

安全柵型號(hào)列舉

KCD2-STC-Ex1

KCD2-SCD-EX1

KCD2-STC-1

KCD2-SCD-1

KFD2-STC5-EX1 

KFD2-STC5-EX1.2O

KCD2-STC-EX1.20

KCD2-STC-1.2O

KFD2-STC5-1.2O

KCD2-UT2-EX1

KFD2-UT2-EX2

KFD2-UT2-EX1

MTL安全柵MTL5541 的工作原理主要基于限制能量和隔離信號(hào)，以確保在危險(xiǎn)區(qū)域和安全區(qū)域之間安全傳輸模擬信號(hào)，同時(shí)防止危險(xiǎn)能量進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，其核心機(jī)制可分為限能電路和信號(hào)隔離兩部分。

限能電路原理

MTL5541 通過限能電路將來自安全區(qū)域的電能量限制在安全范圍內(nèi)，防止危險(xiǎn)區(qū)域產(chǎn)生足以引爆氣體的火花或高溫。其限能電路包含以下關(guān)鍵元件：

齊納二極管：限制從非本安端（安全區(qū)域）傳到本安端（危險(xiǎn)區(qū)域）的電壓。當(dāng)回路電壓接近安全限壓值時(shí)，齊納二極管導(dǎo)通，使兩端電壓始終保持在安全限壓值以下。

限流電阻：限制通過電路的電流。當(dāng)電壓被限制后，適當(dāng)選擇電阻值可將回路電流限制在安全限流值以下。

快速熔斷器：保護(hù)穩(wěn)壓二極管不被過大的電流燒壞，確保限壓限流功能穩(wěn)定。

通過限壓和限流，MTL5541 將傳輸?shù)轿ｋU(xiǎn)區(qū)域的能量限制在安全值內(nèi)，即使本安設(shè)備或安全區(qū)域設(shè)備發(fā)生故障，也不會(huì)產(chǎn)生引燃爆炸環(huán)境的火花或表面溫度。

信號(hào)隔離原理

MTL5541 采用隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全區(qū)域與危險(xiǎn)區(qū)域的電氣隔離，避免地環(huán)路干擾，提高信號(hào)傳輸穩(wěn)定性。其隔離單元包含以下關(guān)鍵技術(shù)：

脈沖變壓器或光電器件：隔離本安電路與非本安電路，實(shí)現(xiàn)電源、輸入、輸出的相互隔離。

模頻轉(zhuǎn)換和頻模轉(zhuǎn)換電路：支持信號(hào)一入兩出等分配功能，滿足復(fù)雜系統(tǒng)需求。

工作過程詳解

供電與信號(hào)傳輸：MTL5541 為危險(xiǎn)區(qū)域的2線制或3線制4-20mA變送器提供全懸浮直流供電，并在隔離電路中重現(xiàn)相應(yīng)電流，驅(qū)動(dòng)安全區(qū)域負(fù)載。

HART信號(hào)支持：對(duì)于2線制智能變送器，MTL5541 支持疊加到4-20mA信號(hào)上的數(shù)字信號(hào)雙向通訊，實(shí)現(xiàn)智能儀表的遠(yuǎn)程配置與診斷。

安全保護(hù)機(jī)制：當(dāng)輸入信號(hào)出現(xiàn)短路或斷路時(shí)，MTL5541 通過線路故障檢測功能識(shí)別故障，并通過回讀功能的過程控制器監(jiān)測線路狀態(tài)。故障時(shí)電流下降至預(yù)設(shè)水平，觸發(fā)報(bào)警機(jī)制。

MTL安全柵MTL5541工作原理