基于PWM的矿用本安电源自动检测装置
邹德东
中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122
摘要：针对矿用本安电源出厂检验步骤繁琐、检验效率低、保护参数测量结果一致性差的问题,设计了一种具有过压保护参数、过流保护参数、保护间隔时间、保护恢复过程全自动检测、显示,检测位置自动切换功能的本安电源高精度自动检测装置.通过对矿用本安电源保护方式、过流保护、过压保护机理的研究,并结合截流型矿用本安电源定时启动的特性,提出了一种基于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)自动调整本安保护电路输入电压及模拟负载阻抗的全自动检测方法.选用DC/DC芯片设计了输出可调节的本安电源供电模块,采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)设计了阻性可调的电子负载,利用继电器控制实现了保护层级的切换.根据本安电源常规检测方法,设计并优化了本安电源自动检测流程,通过嵌入式单片机对检测过程进行统一调度.利用 2 路PWM信号经过滤波产生 2 路连续可变的直流电压,分别控制本安电源供电电压和电子负载IGBT的导通深度,结合高精度模数转换器(ADC)模块进行实时数据采集;测量过压保护瞬间的输入电压和过流保护瞬间的输入电压、输出电压、输出电流,实现过压保护值、过流保护值、输出电压偏离值、恢复过程的检测;利用单片机内部定时器计算保护间隔时间,通过液晶显示屏对检测结果进行显示.经过与常规检测方法对比,检测效率提升了 300%,人工参与度降低了 1 000%,测试结果偏差低于 1%,有效保障了矿用本安电源的一致性和可靠性.
关键词：脉冲宽度调制(PWM)本安电源出厂检验过流保护过压保护自动检测模拟负载
分类号：TD679(矿山电工)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFB3211001)国家自然科学基金(52474191)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-10-28（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 202-210 )
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