基于STM32礦用本安電源的研究設(shè)計.pdf

1、隨著礦下本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，礦用本安電源的需求越來越大。根據(jù)GB3836.1-2010、GB3836.4-2010要求，本課題基于STM32、單端反激變換器，設(shè)計了12V/1.5A礦用本安不間斷供電電源。其具備工作穩(wěn)定、體積較小、電氣隔離、本安輸出等特點，能為礦用電氣設(shè)備提供工作電壓。本文主要工作如下：
　　(1)從爆炸性試驗方面分析研究了IEC火花試驗工作原理，推導(dǎo)出設(shè)計本安電路保護時間的合理范圍；從非爆炸理論研究方面

2、分析研究了電路火花放電特性，在感性電路中推導(dǎo)出自然放電模式下最大放電能量趨近аEITn，雖然偏大但誤差極小。在容性電路中電流截止保護模式下，推導(dǎo)出截止保護時間Td在TdRC范圍內(nèi)與火花放電能量的變化關(guān)系。
　　(2)依據(jù)國標(biāo)GB3836.1-2010要求對礦用本安電源進行了總體設(shè)計，研究設(shè)計了一款單端反激變壓器，并基于單端反激變壓器設(shè)計了AC/DC、DC/DC BOOST-BUCK電路，實現(xiàn)了較大范圍的交流輸入、輸入

3、輸出電氣隔離，直流穩(wěn)定輸出。
　　(3)雙重過壓過流保護電路的設(shè)計和防爆箱的設(shè)計使用，最終實現(xiàn)了12V/1.5A本安輸出。設(shè)計了電路電流截止保護模式，把截止保護時間控制到了2us之內(nèi)，同時建立數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB仿真分析得出與自然放電模式相比截止保護模式更好的限制了電路火花放電能量。
　　(4)基于STM32、LTC6803-3等設(shè)計了鎳氫電池管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了對電池組充放電控制、單體電池電壓均衡控制、溫度控制等。通過該