(完整版)矿用本安直流电源的设计毕业设计论文

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矿用本安直流电源的设计

摘要

电力是现代煤炭工业的主要动力，在煤炭生产中占有重要的地位，是保证矿业生产的先决条件。矿井供电要求保证可靠，矿井供电中断时不仅会影响原煤的生产产量，而且会导致矿井排水系统停止工作，同时井下停电停风后，还会造成瓦斯积累，从而导致设备损坏、生产停顿、危害井下人身安全，造成矿井的破坏，后果比较严重。随着煤矿管理现代化的提高, 本安设备越来越多地被煤矿所采用。本安电源作为本安系统不可缺少的组成部分 ,关系到矿井安全生产、抗灾能力和矿工安危，其技术先进性和产品质量决定了本安设备的可靠性 , 从而直接影响到监测系统数据采集的准确性、可靠性、稳定性。据资料统计 ,电子设备的故障大约有80%是由于电源引起的。因此 ,本安电源的质量、技术发展水平越来越得到人们的重视。本文结合新版国家标准 GB3836. 4 -- 2010 和安标国家矿用产品安全标志中心的相关要求, 介绍了一种矿用本安直流电源的设计，并通过仿真软件Multisim的调试验证，基本实现了矿用电源的要求。

关键词：本安直流电源故障 Multisim 调试验证

Abstract

Electric power is the main driving force of modern coal mining industry, coal production occupies an important position, is to ensure that the mining production prerequisites.Mine power supply requirements to ensure reliable power supply interruption, the mine will not only affect the coal production yield, but also causes the mine drainage system to stop working, and the underground power to stop the wind, can cause gas accumulation, leading to equipment with bad, production to a standstill, endanger personal safety under the coal mine well, causing damage, more serious consequences.With the development of coal mine management modernization to improve, intrinsically safe equipment is increasingly being used in coal mine. Intrinsically safe power as an indispensable part of intrinsically safe system, its advanced technology and product quality monitoring system, reliability, stability, matter to the safety in production of coal mine, the ability that fight calamity and miners. According to statistics, the electronic equipment fault about 80% is the result caused by power supply. Therefore, intrinsically safe power supply quality, developing level of technology paid more and more attention. This paper introduces a kind of mine intrinsically safe DC power supply design, and through the Multisim simulation

software debugging test, the basic realization of the mine power supply.

Key words: intrinsically safe power supply fault Multisim debugging verification

目录

摘要

第一章绪论 (1)

第二章矿用本安电源的简介 (2)

2.1本质安全型电路的基本原理 (2)

2.2应用矿用本安电源的特殊性 (3)

2、3 矿山企业对供电的基本要求 (4)

第三章矿用本安直流电源的的设计 (6)

3.1过压过流保护电路的设计 (7)

3.2稳压电路的设计 (17)

3.3开关控制电路的设计 (19)

3.4整体设计电路图 (22)

第四章矿用本安直流电源设计电路的仿真实验 (24)

4.1 Multisim仿真软件 (25)

4.2过压过流保护电路的仿真实验 (30)

4.3稳压电路的仿真实验 (36)

4、4开关控制电路的仿真实验 (38)

4.5总体矿用本安直流电源电路的仿真实验 (38)

第五章毕业设计总结和体会 (42)

参考文献： (46)

致谢 (48)

附录： (49)

第一章绪论

不间断电源（uninterrupted power supply，UPS），是针对电

网环境和网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要

求，克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环

境日益恶劣的问题，以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在

线式智能型UPS。直流电源，是维持电路中形成稳恒电流的装置。

矿井井下工作环境特殊，特别容易发生事故，引起人身安全，对电源的要求特别高。煤矿自动化的高速发展使得本安电源在矿井中的使用越来越频繁，同时对它的使用要求也越来越严格。在矿井等存在易燃、易爆气体的工作环境中，本安电源已经是不可缺少的安全设备。一般情况下，矿井下有如瓦斯等爆炸性气体存在，这就需要本安电源在设计过程中充分地考虑到电路中的电压和电流以及功率情况，并做好保护工作, 以防止过压或过流产生的火花点燃井下气体，造成设备和人员的损坏和伤亡。

本安电源，即本质安全型电源，本质安全电路是指在正常工作和规定的故障条件下, 产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。在国标 GB3836.4-2010 中规定了本质安全型电路的各种指标,主要有：输出电压或电流不能点燃周围可燃性气体；本质安全电路和非本质安全电路之间必须有可靠的电气隔离；要采用双重过压过流保护电路；这些指标给本安电源的设计提供了明确的设计方向。