礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)電源設(shè)計(jì).pdf

1、目前本安直流電源人多采用線性電源，效率低、動(dòng)態(tài)范圍窄且十分笨重，而開關(guān)電源克服了這些缺點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。但是當(dāng)前，對(duì)開關(guān)電源本安參數(shù)設(shè)計(jì)、本質(zhì)安全非爆炸性判據(jù)以及與開關(guān)電源相匹配的保護(hù)電路等方面的研究很少，難以滿足指導(dǎo)本安開關(guān)電源設(shè)計(jì)的要求。所以，對(duì)反激變換器進(jìn)行本質(zhì)安全特性和保護(hù)電路適配性研究，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一款本安電源對(duì)推廣本安開關(guān)電源的應(yīng)用具有重要的意義。
　　本文設(shè)計(jì)了一款滿足本安要求的18V/1A本安反激電源，主

2、要進(jìn)行了三個(gè)方面的工作。首先，對(duì)變換器的靜態(tài)特性進(jìn)行了深入分析，指出本安反激變換器的連續(xù)模式需要細(xì)分為完全電感供能和不完全電感供能兩種模式，通過(guò)推導(dǎo)得出了變換器工作在整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)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(shè)計(jì)同時(shí)滿足電路輸出性能要求和本質(zhì)安全要求的儲(chǔ)能器件提供依據(jù)。其次，分析了本安保護(hù)電路截?cái)嗄芰康姆绞?、自恢?fù)功能實(shí)現(xiàn)以及負(fù)載誤觸發(fā)等問(wèn)題，并通過(guò)引入單穩(wěn)態(tài)電路、虛擬軟開關(guān)技術(shù)和軟啟動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路與反

3、激電源相匹配。最后，根據(jù)本安電氣要求，設(shè)計(jì)了一款具有截止型自恢復(fù)保護(hù)電路的本安反激電源。本文的創(chuàng)新之處在于通過(guò)對(duì)本安反激電源火花放電時(shí)能量傳輸?shù)难芯亢蛯?duì)本安保護(hù)電路適配性研究，實(shí)現(xiàn)本安開關(guān)電源容量的提高，并通過(guò)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)了自恢復(fù)功能。
　　根據(jù)本文設(shè)計(jì)，繪制了符合本安要求的版圖并制作了樣機(jī)，通過(guò)本安非爆炸性判據(jù)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)，測(cè)試結(jié)果表明:樣機(jī)輸出電壓18V、紋波小于2％，故障保護(hù)電路關(guān)斷時(shí)間小于0.5ms、自恢復(fù)動(dòng)作