基于STM32礦用本安電源的研究設(shè)計(jì).pdf

1、隨著礦下本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，礦用本安電源的需求越來越大。根據(jù)GB3836.1-2010、GB3836.4-2010要求，本課題基于STM32、單端反激變換器，設(shè)計(jì)了12V/1.5A礦用本安不間斷供電電源。其具備工作穩(wěn)定、體積較小、電氣隔離、本安輸出等特點(diǎn)，能為礦用電氣設(shè)備提供工作電壓。本文主要工作如下：
　　(1)從爆炸性試驗(yàn)方面分析研究了IEC火花試驗(yàn)工作原理，推導(dǎo)出設(shè)計(jì)本安電路保護(hù)時(shí)間的合理范圍；從非爆炸理論研究方面

2、分析研究了電路火花放電特性，在感性電路中推導(dǎo)出自然放電模式下最大放電能量趨近аEITn，雖然偏大但誤差極小。在容性電路中電流截止保護(hù)模式下，推導(dǎo)出截止保護(hù)時(shí)間Td在TdRC范圍內(nèi)與火花放電能量的變化關(guān)系。
　　(2)依據(jù)國標(biāo)GB3836.1-2010要求對(duì)礦用本安電源進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，研究設(shè)計(jì)了一款單端反激變壓器，并基于單端反激變壓器設(shè)計(jì)了AC/DC、DC/DC BOOST-BUCK電路，實(shí)現(xiàn)了較大范圍的交流輸入、輸入

3、輸出電氣隔離，直流穩(wěn)定輸出。
　　(3)雙重過壓過流保護(hù)電路的設(shè)計(jì)和防爆箱的設(shè)計(jì)使用，最終實(shí)現(xiàn)了12V/1.5A本安輸出。設(shè)計(jì)了電路電流截止保護(hù)模式，把截止保護(hù)時(shí)間控制到了2us之內(nèi)，同時(shí)建立數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB仿真分析得出與自然放電模式相比截止保護(hù)模式更好的限制了電路火花放電能量。
　　(4)基于STM32、LTC6803-3等設(shè)計(jì)了鎳氫電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組充放電控制、單體電池電壓均衡控制、溫度控制等。通過該