我国煤炭系统的矿井中含有大量的易燃易爆气体混合物，如煤尘、甲烷等。在这些爆炸性危险场所中，要求所使用的防爆PDA必须具备防爆功能，否则极易产生危险，造成煤尘、瓦斯等爆炸事故。目前，在井下峒室、工作面等处使用的照明装置，都是隔爆型照明综保装置，该装置具有通常的开关、变压器等功能，备有漏电、短路及过载保护，装在一个密封的隔爆钢制外壳内。只对电气设备内部产生的火花起到隔爆作用，而对电气设备外部的线路中产生的火花不起防爆作用，不具备真正意义上的防爆功能。即：该装置提供的短路保护功能动作时间一般为内部继电器的动作时间，在30~100ms之间或者更长。当外部照明线路中发生短路时，会在短路处产生较大的火花，极易引燃爆炸性气体混合物从而造成重大事故。在这里，关键是短路时产生的火花，若能去除短路时产生的火花，则能防止引燃爆炸事故的发生，实现真正意义上的‘防爆“功能。为此，经过大量的调研，根据矿山的具体要求，研制出了能消除短路火花的’防爆照明开关”。

　　防爆开关的设计在用电线路发生短路时，若要不产生火花，则需在工频电源1/4周期的时间内，即5ms以内，将供电电源关断，可消除火花，使线路不具备产生火花的能量。根据上述原理，只要将短路时电源关断时间缩短为5 ms以内，则可达到消除火花的目的，所以，我们从短路的时间入手进行研究。到目前为止，已研制的电源开关电路能实现线路短路后关断时间为1 ms左右，彻底消除了火花。以2.5kW的照明设备及负载为例进行，这样就完成了对异电源，再串联“外附分流器”JR（为FL-13系列）来动（如短路）大电流信号的快速检测。

　　工作过程如下：首先，负载电流流过外附分流器JR（FL-13），产生电压降，将此信号送至检测端（IM311的一端）与+端信号比较，正常工作时+端电压较高，比较器LM311输出为1（截止），则电阻R7、指示灯D（LED）、光耦GM2、GM1上的输入端（发光二极管）无电流通过，GM1的输出光敏三极管截止，V1导通，V2截止，直流开关管PG（IRFP460）导通，照明灯正常点亮。当外部线路或灯具发生短路时，瞬间大电流在JR（FL- 13）上产生较大压降，送到M311的一端，端于+端电压，LM311输出为0（导通），电流流过GM1的输入端，使GM1输出光敏三极管饱和导通，V1截止，V2导通，PG的GS端承受反向电压而迅速截止，外部线路断电；同时HM2也因LM311的导通而通过电流，使V3基极流过电流而导通，此后即使JR上无电流，LM311输出为1（截止），也能使GM1继续导通而保持PG关断，完成防爆开关的功能。若要恢复正常，则需将外部线路的短路故障排除后再按SB按钮即可恢复。

　　4参数的确定本文所设计的电路能实现线路短路后关断时间为1ms左右，所以要求PG的开关速度需要小于1ms，根据IGBT和MOS管的特性参数表可知，两者的开关速度都在0.10. 5s之间，所以选择耐压大于700V及电流足够的IGBT或MOS管等都可以，JR在本文中为50A/75mV（具体电路中的参数应潘嘴确其他元胯号、参数见如表1所示。

　　表1元件型号、参数表型号参数型号参数5实验结果炽灯，大约2. 5kW），用粗或细的导线将输出端碰击短路时不产生火花，重复上述动作亦无火花，达到了预期效果。

　　因照明综保装置的漏电、过压、过载保护等其他功能为较通用做法，略去，未在中画出，这里也就不再赘述。

    在煤矿使用防爆PDA要求PDA设计具有本安防爆认证，电路设计必须是本质安全的。对电池的要求尤其苛刻，要求防爆电池具有短路保护，漏液保护等隔离措施。