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一種提高本安開關電源性能的方法及裝置

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-12-09
  • 技術成熟度:通過中試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201110196853.3 
  • 技術(專利)名稱 一種提高本安開關電源性能的方法及裝置 
  • 項目單位 中國礦業大學
  • 發明人 于月森,左東升,伍小杰,李世光,史雯,戚文艷,謝冬瑩,張望,馮海兵,左蘭 
  • 行業類別 其他領域
  • 技術成熟度 通過中試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 吳怡彤
  • 發布時間 2021-12-09  
  • 01

    項目簡介

    一種提高本安開關電源性能的方法及裝置,屬于爆炸性危險環境的本安開關電源。采用電感檢測電流變化率的方法,使主電路截止,同時通過電感來延遲短路時電流變化的時間,使得在電壓降為零后電流才開始上升,從而減少故障時的放電能量,同時電感控制短路時電流變化率,降低了EMI的影響;該裝置的電流微分測量器與驅動電路的輸入端連接,驅動電路的輸出端與開關的控制端連接,第一開關與限流電感為串聯連接,第二開關通過負載電阻接地,限流電感與二極管并聯連接,并聯連接的限流電感與二極管通過電阻RL接地。優點:該方法及裝置提高了本安開關電源的功率,增強了本安系統安全性和可靠性;電流變化率下降,降低了EMI干擾。
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  • 02

    說明書

    1.一種提高本安開關電源性能的方法,其特征是:采用在主電路中串聯采樣電感檢測短路電流變化率的方法,使主電路截止;同時限流電感可以延遲短路時電流變化的時間,使得在火花電壓降為零后短路電流才開始上升,從而減少故障時的放電能量;此外,限流電感能夠限制短路時電流變化率,降低了EMI的影響;該方法具體為:電流微分測量器由運算放大器及電阻構成,對輸入信號進行檢測并放大,運算放大器的輸出端通過邏輯門與驅動電路的輸入端連接,驅動電路產生的驅動信號控制串聯在主電路中的第一開關Q1和并聯在第一開關Q1輸出側與地之間的第二開關Q2的斷開與閉合;第一開關Q1與限流電感串聯連接,限流電感延遲電流變化的時間,使火花電壓降為零時短路電流才開始上升;電流微分測量器檢測短路電流變化率,采樣電感的兩端接在電流微分測量器的輸入端,當發生短路時,即在電容性點燃情況下,采樣電感兩端產生感應電動勢,電流微分測量器檢測到該感應電動勢并放大,放大后的信號使得驅動電路驅動第二開關Q2閉合,第一開關Q1斷開;當電路斷開時,即在電感性點燃情況下,限流電感與二極管并聯連接形成內部環路,吸收限流電感上的尖峰電壓,阻止限流電感上能量的釋放。2.一種實現權利要求1所述方法的裝置,其特征是:該裝置包括電流微分測量器、驅動電路、第一開關Q1、第二開關Q2、采樣電感、限流電感和二極管,電流微分測量器輸出與驅動電路的輸入端連接,驅動電路的輸出端同時與第一開關Q1和第二開關Q2的控制端連接,第一開關Q1連接在電流微分測量器和限流電感之間,與限流電感為串聯連接,第二開關Q2的一端連接在第一開關Q1和限流電感之間,第二開關Q2的另一端通過電阻R接地,限流電感與二極管并聯連接,并聯連接的限流電感與二極管通過負載電阻接地;電源的負極接地,正極連接采樣電感,然后依次連接第一開關Q1,限流電感,負載電阻,最后接地,當負載發生電容性點燃的情況下,第二開關Q2閉合將限流電感接地;所述的電流微分測量器由運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3及電阻R1~電阻R7構成,具體實現為:運算放大器U1的第一輸入端接在采樣電感的正端,第二輸入端分別通過電阻R1接在運算放大器U2的第一輸入端,通過電阻R2及電阻R3接在運算放大器U3的第一輸入端;同時運算放大器U1第二輸入端通過電阻R2接到運算放大器U1的輸出端,該運算放大器U1輸出端經電阻R3接在運算放大器U3的第一輸入端,該運算放大器U3第一輸入端經電阻R4接到運算放大器U3的輸出端;運算放大器U2的第二輸入端接在采樣電感的負端,第一輸入端通過電阻R5接到運算放大器U2的輸出端,該運算放大器U2輸出端經電阻R6接在運算放大器U3的第二個輸入端,此輸入端通過電阻R7-接地,運算放大器U3輸出端經第一邏輯門U4后連接到第一驅動電路drive1的輸入端,并經第二邏輯門U5后連接到第二驅動電路drive2的輸入端,第一驅動電路drivel的輸出端與第一開關Q1的控制端相連,第二驅動電路drive2的輸出端與第二開關Q2的控制端相連;所述的第一邏輯門U4為非門,第二邏輯門U5為與門。
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專利技術附圖

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