恒流型本安開(kāi)關(guān)電源的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著煤炭行業(yè)的迅速發(fā)展,越來(lái)越多的電氣設(shè)備被應(yīng)用在煤礦井下,同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備的安全用電提出了更高的要求。電源作為電氣設(shè)備的核心,其安全性能至關(guān)重要,必須滿(mǎn)足防爆的要求,本質(zhì)安全型是最佳的防爆形式。LED作為第四代照明光源,在煤礦照明中有著廣闊的應(yīng)用前景。為獲得預(yù)期的亮度要求,并保證多只LED亮度和色度的一致性,適合采用恒流驅(qū)動(dòng)方式。而目前廣泛研究的本安開(kāi)關(guān)電源多是恒壓輸出,不適于驅(qū)動(dòng) LED,因此對(duì)恒流型本安開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行研究有重要的學(xué)術(shù)意

2、義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　首先,分析恒流輸出反激變換器的工作原理與工作模式,推導(dǎo)出該變換器的臨界電感與不同工作模式下的輸出紋波電流表達(dá)式。通過(guò)對(duì)整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的輸出紋波電流進(jìn)行分析,得到使最大輸出紋波電流取得極小值的最小電感。通過(guò)分析變換器輸出短路時(shí)的能量傳輸過(guò)程,得出最危險(xiǎn)時(shí)刻以及此刻的最大輸出短路釋放能量,以容性電路火花放電最小點(diǎn)燃電壓曲線為依據(jù),得到變換器輸出本質(zhì)安全的判斷方法。
　　其次,對(duì)提高本安電源功率的方法進(jìn)行研

3、究,從改善電源輸出特性、降低電源的等效電感值或等效電容值以及縮短火花放電時(shí)間三個(gè)方面展開(kāi)分析。其中針對(duì)降低等效電感值或等效電容值這一方法,建立了不同性質(zhì)電路的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出其火花電流、火花功率等與安全性能相關(guān)的表達(dá)式,并利用Mathcad軟件進(jìn)行數(shù)值仿真,驗(yàn)證方法的有效性,為設(shè)計(jì)大容量本安開(kāi)關(guān)電源提供思路。
　　然后,對(duì)恒流型本安開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行設(shè)計(jì),包括主電路、控制電路以及保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。結(jié)合電氣性能指標(biāo)與本安性能指標(biāo)對(duì)變壓器以及