煤礦井下本質(zhì)安全開關(guān)電源的研究.pdf

1、現(xiàn)階段社會的迅猛發(fā)展，我國煤炭的需求日益增多，煤炭仍然作為重要能源被廣泛應(yīng)用。同時煤礦井下也順應(yīng)科技的發(fā)展，新型的高度集成智能化電氣設(shè)備被廣泛應(yīng)用到煤礦井下等易燃易爆場所。為建設(shè)數(shù)字礦山的需求，井下的檢測監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量不斷增加，這些電子設(shè)備都需要由井下電源來供電，供電電源相當(dāng)于電氣設(shè)備的“心臟”，對井下設(shè)備的安全運(yùn)行起著關(guān)鍵作用，因此，本質(zhì)安全電源是本質(zhì)安全系統(tǒng)的一個重要組成部分。與傳統(tǒng)線性本安電源相比，本質(zhì)安全開關(guān)電源具有外形小巧、安

2、全度高等優(yōu)點，能夠更好地實現(xiàn)本質(zhì)安全輸出，保證危險性環(huán)境下的用電設(shè)備安全供電。本文基于Buck-Boost變換器對本質(zhì)安全開關(guān)電源進(jìn)行了深入分析，并設(shè)計了一款12V/1A輸出的本質(zhì)安全開關(guān)電源。
　　根據(jù)本質(zhì)安全的要求，對電路中的元器件進(jìn)行選型分析。首先，對于電容、電感及復(fù)合電路的放電電路建模分析，分析電感、電容取值不同對放電的影響。然后針對Buck-Boost變換器進(jìn)行具體分析，分別對其各個不同模式的能量傳輸進(jìn)行探討，計算出對應(yīng)

3、模式下的電感電流、電容電壓、最大紋波電壓、最大輸出能量等參數(shù)值。在整個動態(tài)范圍進(jìn)行比較，求得極限值，以此作為判斷本質(zhì)安全的依據(jù)，對Buck-Boost變換器中的電感和輸出濾波電容進(jìn)行設(shè)計。
　　主電路中以Buck-Boost變換器為基礎(chǔ)，對本質(zhì)安全開關(guān)電源的重要元器件的參數(shù)進(jìn)行了計算，并對其進(jìn)行選型分析，設(shè)計了雙重過壓、過流保護(hù)電路，最終實驗測試結(jié)果顯示:此本質(zhì)安全型開關(guān)電源輸出比較穩(wěn)定，紋波電壓小于規(guī)定值，與仿真結(jié)果相符，在電路