新型礦用直流開關(guān)電源系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電子設(shè)備在煤礦中的不斷發(fā)展和應(yīng)用，煤礦井下的電源由最初的線性電源發(fā)展到恒壓式開關(guān)電源，其質(zhì)量的好壞直接影響著電子設(shè)備的可靠性。開關(guān)電源在煤礦行業(yè)中扮演著越來越重要的角色，如何能夠使開關(guān)電源在井下更高效的工作，延長其壽命，可靠性的提高等因素成為電源領(lǐng)域關(guān)注的熱點。開關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整工作在開關(guān)狀態(tài)，主要的優(yōu)越性就是變換效率高，可達70[％]～95[％]。
　　 經(jīng)過了解國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，結(jié)合實際應(yīng)用環(huán)境的要求，

2、確保電源在井下使用的安全，提高電源的效率和使用壽命成為設(shè)計開關(guān)電源必須考慮的因素。提出了一種以恒定電流驅(qū)動白光LED的礦用直流開關(guān)電源，給礦井下的直流電機車和礦燈供電。
　　 在本論文中，介紹了基于恒流源式的開關(guān)電源設(shè)計的原理，特別是以白光LED 取代以前用的汽車前大燈作為煤礦井下的照明燈具的應(yīng)用。并具體介紹了開關(guān)電源的整體結(jié)構(gòu)，接下來闡述電流控制模式開關(guān)電源的工作原理及其優(yōu)越性。根據(jù)具體使用要求進行了電路的總體結(jié)構(gòu)及應(yīng)用電路設(shè)

3、計，采用典型的電流模式PWM控制器的結(jié)構(gòu)，將整體電路劃分為六個部分，分別是輸入整流部分、逆變部分、過流保護部分、控制電路部分、恒流部分、輸出整流部分。接著在此基礎(chǔ)上完成了各個子電路的電路的設(shè)計及相關(guān)重要參數(shù)的分析、計算。
　　 本文的創(chuàng)新點在于，將目前煤礦井下使用的線性電源改造為數(shù)字開關(guān)電源，其體積變小，穩(wěn)定性和工作效率得到了提高；其次，在設(shè)計開關(guān)電源的過程中引入了數(shù)字化的保護電路；同時改造了光源系統(tǒng)。通過實驗知：降低了功耗，提

4、高了發(fā)光效率。
　　 由于本開關(guān)電源系統(tǒng)應(yīng)用在環(huán)境惡劣的煤礦井下，因此在硬件電路設(shè)計時，分析了電磁兼容問題，從硬件設(shè)計上保證了系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，可靠性較以前得到進一步的提高。
　　 在硬件電路搭建之前，對其進行了理論分析、部分電路的仿真和電路實驗，優(yōu)化了電路主要參數(shù)。實驗表明在相同的光照強度下，輸出功率得到了提高。由于白光LED 燈正常工作時需要恒定的電流，而基于恒壓式的電源不能提供穩(wěn)定的工作電流，所以燈光閃爍，不能正常工