MTL安全柵MTL5541工作原理

MTL安全柵MTL5541工作原理

產品特性

供電與信號傳輸：

提供全懸浮直流供電，支持2線制或3線制4-20mA變送器。

在隔離電路中重現相應電流，驅動安全區域負載。

HART信號支持：

對于2線制智能變送器，MTL5541支持疊加到4-20mA信號上的數字信號雙向通訊。

允許在4-20mA回路中進行HART信號通訊，實現智能儀表的遠程配置與診斷。

信號隔離：

采用隔離技術，實現安全區域與危險區域的電氣隔離。

避免地環路干擾，提高信號傳輸的穩定性。

安全保護：

符合本質安全防爆標準，適用于危險區域。

具備限壓和限流功能，防止危險能量進入危險區域。

無源信號輸出：

安全側可以作為無源信號輸出，便于系統集成。

安全柵型號列舉

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，以確保在危險區域和安全區域之間安全傳輸模擬信號，同時防止危險能量進入危險區域，其核心機制可分為限能電路和信號隔離兩部分。

限能電路原理

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

齊納二極管：限制從非本安端（安全區域）傳到本安端（危險區域）的電壓。當回路電壓接近安全限壓值時，齊納二極管導通，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。當電壓被限制后，適當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：保護穩壓二極管不被過大的電流燒壞，確保限壓限流功能穩定。

通過限壓和限流，MTL5541 將傳輸到危險區域的能量限制在安全值內，即使本安設備或安全區域設備發生故障，也不會產生引燃爆炸環境的火花或表面溫度。

信號隔離原理

MTL5541 采用隔離技術實現安全區域與危險區域的電氣隔離，避免地環路干擾，提高信號傳輸穩定性。其隔離單元包含以下關鍵技術：

脈沖變壓器或光電器件：隔離本安電路與非本安電路，實現電源、輸入、輸出的相互隔離。

模頻轉換和頻模轉換電路：支持信號一入兩出等分配功能，滿足復雜系統需求。

工作過程詳解

供電與信號傳輸：MTL5541 為危險區域的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相應電流，驅動安全區域負載。

HART信號支持：對于2線制智能變送器，MTL5541 支持疊加到4-20mA信號上的數字信號雙向通訊，實現智能儀表的遠程配置與診斷。

安全保護機制：當輸入信號出現短路或斷路時，MTL5541 通過線路故障檢測功能識別故障，并通過回讀功能的過程控制器監測線路狀態。故障時電流下降至預設水平，觸發報警機制。

MTL安全柵MTL5541工作原理