新型礦用直流開關電源系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電子設備在煤礦中的不斷發(fā)展和應用，煤礦井下的電源由最初的線性電源發(fā)展到恒壓式開關電源，其質量的好壞直接影響著電子設備的可靠性。開關電源在煤礦行業(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域關注的熱點。開關穩(wěn)壓電源的調整工作在開關狀態(tài)，主要的優(yōu)越性就是變換效率高，可達70[％]～95[％]。
　　 經過了解國內外開關電源的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，結合實際應用環(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計開關電源必須考慮的因素。提出了一種以恒定電流驅動白光LED的礦用直流開關電源，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電源設計的原理，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用。并具體介紹了開關電源的整體結構，接下來闡述電流控制模式開關電源的工作原理及其優(yōu)越性。根據具體使用要求進行了電路的總體結構及應用電路設

3、計，采用典型的電流模式PWM控制器的結構，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。接著在此基礎上完成了各個子電路的電路的設計及相關重要參數的分析、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字開關電源，其體積變小，穩(wěn)定性和工作效率得到了提高；其次，在設計開關電源的過程中引入了數字化的保護電路；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。
　　 由于本開關電源系統(tǒng)應用在環(huán)境惡劣的煤礦井下，因此在硬件電路設計時，分析了電磁兼容問題，從硬件設計上保證了系統(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。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