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文檔簡介
1、目前本安直流電源人多采用線性電源,效率低、動態(tài)范圍窄且十分笨重,而開關電源克服了這些缺點,具有廣闊的發(fā)展前景。但是當前,對開關電源本安參數設計、本質安全非爆炸性判據以及與開關電源相匹配的保護電路等方面的研究很少,難以滿足指導本安開關電源設計的要求。所以,對反激變換器進行本質安全特性和保護電路適配性研究,并以此為基礎設計一款本安電源對推廣本安開關電源的應用具有重要的意義。
本文設計了一款滿足本安要求的18V/1A本安反激電源,主
2、要進行了三個方面的工作。首先,對變換器的靜態(tài)特性進行了深入分析,指出本安反激變換器的連續(xù)模式需要細分為完全電感供能和不完全電感供能兩種模式,通過推導得出了變換器工作在整個動態(tài)范圍內的最大輸出紋波電壓、最大電感電流和最大輸出短路釋放能量,為設計同時滿足電路輸出性能要求和本質安全要求的儲能器件提供依據。其次,分析了本安保護電路截斷能量的方式、自恢復功能實現以及負載誤觸發(fā)等問題,并通過引入單穩(wěn)態(tài)電路、虛擬軟開關技術和軟啟動技術實現保護電路與反
3、激電源相匹配。最后,根據本安電氣要求,設計了一款具有截止型自恢復保護電路的本安反激電源。本文的創(chuàng)新之處在于通過對本安反激電源火花放電時能量傳輸的研究和對本安保護電路適配性研究,實現本安開關電源容量的提高,并通過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實現了自恢復功能。
根據本文設計,繪制了符合本安要求的版圖并制作了樣機,通過本安非爆炸性判據及實驗驗證了本文設計,測試結果表明:樣機輸出電壓18V、紋波小于2%,故障保護電路關斷時間小于0.5ms、自恢復動作
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