具有快速截流保护功能的矿用本安直流电源的研究与设计

摘要

煤的出现给世界带来了巨大的变革，使世界的经济和工业得到了迅猛的发展，但是煤矿带来的不仅仅是经济效益，由于技术和安全措施的不到位，引发了种种的安全事故，危害着人身安全，阻碍了经济的发展。引发安全事故的主要原因是矿井可燃物的爆炸，因此矿井防爆变得越来越重要。
　　本文对煤矿防爆类型中的本质安全型防爆作了详细的研究，对本质安全型防爆的防护等级、热点燃的符合性、外壳、二极管安全栅、爬电距离与设计时的参考曲线作了详细的研究与探讨。依据本安防爆的要求，设计了具有快速截流保护功能的本质安全电源，以解决普通的开关电源无法直接在矿山环境中使用的问题。针对本安设备的防爆特点，通过对元器件的开关速度和一周期内产生能量的计算，筛选出性能可靠的元器件，由简到难分模块搭建电路，逐步实现本安电路的搭建，并通过不断的完善和优化，提高电路的可靠性和简化电路的复杂性，最终通过示波器展示电路波形。
　　其中本安电源的核心部分，快速截流开关，主要技术指标按照国家有关标准和矿用防爆要求，采用双重化设计，在外电路发生故障时，动作迅速。该系列板既可以作为本质安全型电源产品的核心部件，又可以直接加装在其它需要截流保护的应用场合，具有较强的适用性。

目录

声明

1绪论

1.1课题的背景及意义

1.2 煤矿防爆

1.3 论文的主要内容

2 本质安全型电气设备

2.1 本质安全电路的发展过程

2.2 本质安全型电气设备的优点

2.3 本安型电气设备介绍

2.4 本安电源保护方式

2.5 本章小结

3 具有快速截流保护功能的本安直流电源的设计

3.1 本安直流电源的原理与结构

3.2 开关电源的设计

3.3 截流开关电路设计

3.4 本章小结

4 高频功率变压器的设计

4.1 高频功率变压器的选择

4.2 磁材料的几个基本参数

4.3 利用实验电路测试实际电感饱和度

4.4 高频功率变压器的理论计算

4.5 变压器的设计

4.6 本章小结

5 实验结果

5.1 PCB板

5.2 电路调试

5.3 电路试验数据

5.3 电路调试中遇到的几个问题

5.5 本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士期间发表论文