一种新型矿用本安电源保护电路的设计

在分析传统矿用本安电源保护电路优缺点的基础上,提出了一种采用LM339比较器和MAX4080SASA电流检测芯片的新型矿用本安电源保护电路设计方案,并详细分析了该设计方案的原理和特点,为矿用本安电源的设计提供了一种高质量的解决方案。     

多重保护本安电源测试装置

针对现有本安电源测试方法存在操作不便、流程复杂、准确率低等问题,设计了一种多重保护本安电源测试装置。该装置由自适应电压模块、自适应电流模块、控制模块等核心部件组成,具有测试12、18、24V电源等多种本安电源及本安电源模块的功能。测试本安电压时,自适应电压模块向被测本安电源加载额定电压值的输入电源,被测本安电源输出端空载,控制模块控制自适应电压模块的输出电压值,并监控本级本安保护电路的输出电压值是否正常,从而实现本级本安电压的测试;测试本安电流时,自适应电压模块向被测本安电源加载额定电压值的输入电源,自适应电流模块加载于被测本安电源输出端,控制模块控制自适应电流模块的负载电流值,并监控本级保护电路的输出电压值是否正常,从而实现本级本安电流的测试;控制模块可控制多重保护电路测试之间的切换。测试结果表明,该装置能自动识别不同电压等级的本安电源,自动加载不同电源负载,可自动预警及准确分析本安电源的性能状态,实现了本安电源测试的自动化及智能化。     

电势电容电路短路火花放电影响因素分析

现有针对容性电路电火花放电和大功率本安电源研究的模型和方法大多只考虑了储能元件在放电过程中的放电特性,没有考虑电源电势对容性电路放电特性的影响;在分析容性电路放电特性时都是在空载情况下进行的,没有考虑实际应用中带载的情况。针对上述问题,在分析容性电路短路火花放电特性的基础上,将本安电源等效为电势电容(EC)电路,引入电源电势与外部负载,建立其火花放电等效数学模型,推导在电路发生故障时火花放电电流、放电电压和放电功率的数学表达式,并结合数学模型和Matlab进行了仿真研究,分析了电源电势、滤波电容、短路回路电阻及短路前负载电流对短路故障时火花放电电流、放电电压及放电功率的影响。理论分析和仿真结果表明,EC电路短路时火花放电电流与火花放电功率在起始阶段迅速上升到最大值,后缓慢下降,火花放电电压迅速下降到最小值;EC电路短路时,不改变其他电路参数,随着电源电势增大,火花放电电流明显增大,火花放电功率也明显增大,对电路本质安全性能威胁较大;随着滤波电容增大,火花放电电流尖峰增大,火花放电功率增大,需要考虑输出电压纹波与本质安全性能,合理选择滤波电容的容值;随着短路时的回路电阻增大,火花放电电流明显减小,火花放电功率也明显减小,能够有效提升电路本质安全性能;随着短路前负载电流增大,火花放电电流与火花放电功率有所增大,但增大不明显,对电路的本质安全性能影响不大。     

矿用本安电源的设计与实现

严格按照本安电路的设计原则及方法,本文介绍了一种矿用本质安全型电源,该电源可用于含爆炸气体和粉尘的煤矿井下,拥有两级过流保护一级过压保护,它的输入为127VAC,输出为2路5VDC,重点介绍了过流保护和过压保护的详细设计,并测试了它的机械性能和电气性能,结果表明该设备通过了国家各项指标,在煤矿的实际应用中取得了良好的效果。     

矿用本安电源开关变换器滤波电容消解方案

针对矿用本安电源因开关变换器滤波电容较大而导致输出电压纹波较大、本安性能较差等问题,提出采用有源电容技术消解本安电源开关变换器滤波电容的方案,对有源电容的工作原理、控制策略和数学模型进行了分析.有源电容技术通过控制内部全桥变换器,将直流母线瞬时功率差转移给非直流母线电容进行能量平衡,从而实现直流母线滤波电容容量消解.以基于Buck变换器的电源为例,介绍了有源电容技术在矿用本安电源中的应用,并通过仿真和试验验证了采用有源电容技术可以较小的电容达到输出本安要求.     

一种矿用本安型负载设备高可靠电源电路的设计

提出了一种基于BUCK开关电源控制芯片LM22671的矿用本安型负载设备高可靠电源电路的设计方案,详细介绍了该电路中输入抗浪涌与本安化处理部分、软启动电路、本安型BUCK开关电源的硬件设计及工作原理,给出了电路中关键元器件参数的优化方法及实验数据。当BUCK开关电源的电感值不小于47μH时,开关频率保持在500kHz且不会出现频率交叉,纹波电压基本保持在10mV且不会突然增大,开关电源关键负载点的测试效率均不低于80%,电源电路的最大短路电流、最大容性负载、最大感性负载均符合GB3836.4—2010的本安要求。该电源电路已通过火花试验和I级抗浪涌试验,证实该电路具有较高的可靠性。     

一种矿用本安型设备电源电路设计

针对矿用本安型设备启动时会有瞬间大电流的问题,设计了一种基于LED驱动芯片AL8805与BUCK芯片TPS54302的矿用本安型设备电源电路。详细介绍了电源电路中抗干扰电路、限流与软启动电路的设计以及本安处理方案。通过对设计的电源电路测试,表明该电源电路具有外围电路简单、输出电压稳定、抗干扰能力强、效率高、纹波噪声小、软启动时间可调等优点。     

嵌入式本安智能电源的设计

针对煤矿现有本安电源存在驱动电流不大、输出状态不能自动调节的问题,文章介绍了一种采用嵌入式ARM920T处理器设计的本安智能电源,阐述了该电源的硬件组成及工作原理。该电源通过以太网编程实现了电源系统的远程控制。     

本安电源过压、过流保护次序选择研究

过压-过流保护和过流-过压保护是本安电源过压、过流保护次序的2种形式,为研究不同的保护次序形式对本安电源安全性能的影响,建立了本安电源火花放电等效模型,确定了影响保护次序选择的本质安全性能因素。在发生过压、过流或同时发生过压与过流3种情况下,分别比较研究了2种保护次序的保护电路的性能,研究结果表明,在本安电源的设计中,过压、过流保护次序的选择并不是随机任意的,而是有原则可循的:过压保护电路的类型决定了本安电源过压、过流保护次序的选择,在设计中,首先要判断过压保护电路的类型,如果过压保护电路的类型是短路型,本安电源保护电路应设计成过流-过压的保护次序,否则应设计成过压-过流保护次序,过压-过流保护次序的保护电路截止关断时间更短,其保护效果更好,本安电源的安全性能更高。     

一种为1W大功率LED供电的高效电源（下）

您在寻找能够使用电池来为功率为1W的LED供电的高效率的开关电源吗?本刊上期介绍一种为1W大功率LED供电的高效电源供电的开关电源电路原理,本期介绍介绍开关电源的焊接、组装、调试。在LED应用非常广泛的今天,相信这篇海外制作文章能给你的相关制作提供相当帮助。     

基于TOP256Y的开关电源设计

介绍了一种基于集成式开关电源芯片TOP256Y的反激式开关稳压电源。分析了TOP256Y的特性和工作原理,设计了一款功率50 W、输出+24 V的开关电源,并对系统开关电源实用电路及主要单元电路进行了详细的分析,进行了参数值计算、器件的选取与电路设计。最后,对该电源进行了整体性能分析。实验证明:该开关稳压电源具有效率高、纹波小、输出电压稳定等优点。     

基于电流信息的CMOS SRAM存储单元故障测试

针对深亚微米技术,提出了差分静态电流技术和动态电流技术相结合的方法对CMOS SRAM存储单元进行故障诊断,针对该方法改进了0-1算法。改进的0-1算法与传统的March算法相比,明显降低了测试开销。以四单元存储器为诊断实例,针对桥接故障、开路故障与耦合故障,实现了100%故障诊断覆盖率。实验结果证明了新方法具有故障覆盖率高的特点,能够诊断传统逻辑测试法难以探测的部分故障。     

基于555定时器的开关电源的设计

提出了一种中小功率开关电源设计,该电源是用555定时器等组成的脉宽调整电路构成稳压源。主要介绍了开关电源的主要组成部分的原理图及设计、555定时器及有其组成的脉宽调整电路和功率MOSFET管。此电源电路结构简单,功耗小,控制线性好,稳压范围宽,能实现较好的控制,输出电压在(3～20)V连续可调,电流0～5A。     

基于SG3525的步进电机程控电源设计

为满足步进电机驱动调压电源的需要,设计了一种新型多功能受控可调开关电源。设计中采用半桥拓扑结构实现,分析了电源的工作原理及工作过程,利用单片机STM32F103VC调节PWM调制芯片SG3525的参考电压端口,实现稳压调压。实验结果表明,该电源具有高电压调整率和负载调整率、体积小、质量轻等优点,完全满足步进电机调频调压驱动方式的驱动电源的要求。     

特种机器人的低电压大功率电机驱动系统设计

针对核辐射应急处理机器人驱动系统体积小、驱动能力强且操控灵活的需求,基于IR2184驱动并联MOS管H桥电路,设计了一种适用于特种机器人的低电压大功率电机驱动系统.系统针对驱动中的尖峰问题设计了RCD吸收回路,并针对MOS并联中的局部过流问题设计了均流保护电路.实验表明,驱动电压为24 V时,驱动电流最大可达100 A,最终实现了对特种机器人的可靠控制.     

一种软启停正负双直流电源的设计

变形镜驱动器正负电源加电或者断电不同步,导致其在加电瞬间或者断电瞬间,输出端会输出一个-38.0V和86.0V的冲击电压,这个冲击电压使得变形镜在未开始工作时就产生了较为严重的面形畸变,为此研制了基于微处理器的软启停直流电源,它输出两路按一定时序变化的输出电压作为后续两个继电器的控制端,再通过这两个继电器分别控制变形镜驱动器正、负电源的导断,从而使得变形镜驱动器的正负电源同时加载或者卸载。在硬件平台了进行了实验验证,结果表明,使用软启停直流电源后,变形镜驱动器加电瞬间或断电瞬间,其产生的脉冲电压的峰-峰不超过0.45V,远远小于未使用软启停直流电源前的冲击电压,满足了系统的设计要求。     

基于单片机的电流比任意可调并联电源设计与实现

开关电源并联系统中往往存在两个并联电源性能参数不同甚至差异较大的情况,因此不能采用传统的并联均流方案来平均分摊电流,这就需要按各个电源模块的输出能力分担输出功率。基于这种灵活性的需要,本设计在采用主从设置法设计并联均流开关电源的基础上新增加了单片机控制模块,实现了分流比可任意调节、各模块电流可实时监控的半智能化并联开关电源系统。实测结果表明,该并联开关电源系统分流比设置误差小于0.5%,具有总过流和单路过流保护功能。     

基于UCC29002的电源均流电路设计

介绍了常用的均流方法,选择最大电流自动均流法,采用UCC29002设计了电源的均流控制电路。该均流电路结构简单、均流效果好、可靠性高、应用范围广。通过两台模块电源并联实验,验证了该均流电路的有效性。     

基于LT4356的本质安全型电源保护模块设计

针对目前本质安全型电源保护模块存在保护功能简单、转换效率低、抗干扰能力差、本质安全电流较小等问题,设计了一种基于LT4356浪涌抑制器的本质安全型电源保护模块;详细分析了该模块中软启动,过压、过流及电压跌落故障保护,保护锁定功能的实现原理。该模块实现输出电压DC5~18V,输出本质安全电流850~1 000mA,故障保护时间在2μs以内,符合GB 3836.4—2010本质安全要求。