输出本质安全型EC电路放电特性及非爆炸本安评价研究

发布时间：2023-10-21 15:50

　　现有本质安全领域容性电路模型,通常忽略电源在放电期间对储能元件以及火花放电的影响。针对输出本质安全型开关电源,二次侧整流输出端通常直接并联较大的滤波电容,放电期间,电源提供的能量不可忽略,从而现有容性电路模型不再适用。探究非爆炸本质安全特性评价方法,便于设计人员在研发过程中预估电路本质安全性能,为本质安全型电路设计提供指导,缩短研发周期。依据典型实验波形,发现截止型EC电路火花放电波形具有直接截取特性;进而依据基于IEC火花试验装置实验数据,建立了火花放电阶段截止型EC电路等效火花放电模型电路,推导出相应的数学模型;结合数学模型和数值仿真工具,研究了截止型EC电路本质安全的关键参数对火花放电安全性能的影响。依据电压瞬态跌落判断是否火花放电,依据电流变化率di/dt判断是否电弧放电,实现故障精准识别。在完成输出本质安全型防爆保护电路的原理分析与电路设计,以及代码设计与算法实现的基础上,搭建火花试验硬件测试平台,并完成相关对比实验,验证推导的截止型EC电路数学模型的正确性。以Buck开关变换器为例,推导了截止型开关变换器的电气参数约束关系,并在此基础上分析了截止型Buck开关变换器最危险工...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
2 本质安全电路放电理论
    2.1 易燃易爆气体放电引燃
    2.2 本安电路气体放电类型
    2.3 本安电路火花放电规律
    2.4 本安电路火花试验简述
    2.5 本章小结
3 截止型EC电路火花放电特性
    3.1 EC电路火花放电特性分析
    3.2 EC电路火花放电模型研究
    3.3 EC电路本安关键参数仿真分析
    3.4 本章小结
4 硬件平台设计及实验验证
    4.1 原理分析与电路设计
    4.2 代码设计与算法实现
    4.3 实验验证与结果分析
    4.4 本章小结
5 Buck变换器实例分析及非爆炸本安评价
    5.1 截止型Buck变换器原理及实现
    5.2 截止型Buck变换器参数约束
    5.3 截止型Buck变换器危险工况分析
    5.4 截止型Buck非爆炸本安特性评价
    5.5 本章小结
6 总结与展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3856145