本質(zhì)安全電源電路理論綜述

1 前言

　　作為通訊、監控、檢測、報警以及控制系統的供電設備，本質(zhì)安全電源主要應用在石油、化工、紡織和煤礦等含有爆炸性混合物環(huán)境中。本質(zhì)安全電源電路必須符合本質(zhì)安全電路標準的要求，本質(zhì)安全電路是指在標準規定的條件（包括正常工作和標準規定的故障條件）下產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應均不能點(diǎn)燃規定的爆炸性氣體環(huán)境的電路［1, 2, 3］。其特點(diǎn)是：電源電路內部和引出線(xiàn)不論是在正常工作還是在故障狀態(tài)下都是安全的，所產(chǎn)生的電火花不會(huì )點(diǎn)燃周?chē)h(huán)境中的爆炸性混合物。人們對本質(zhì)安全電路理論研究已經(jīng)有一百多年的發(fā)展歷史，目前本質(zhì)安全產(chǎn)品和標準已經(jīng)形成了較為完整的體系。本文在收集、整理大量參考文獻的基礎上，就以下幾個(gè)方面分別進(jìn)行介紹。

2 本質(zhì)安全電源電路發(fā)展過(guò)程

　　2.1 本質(zhì)安全理論產(chǎn)生的背景

　　1886年由普魯士瓦斯委員會(huì )委托亞?。ˋachen）工業(yè)大學(xué)進(jìn)行了瓦斯爆炸方面的基礎性試驗，并在1898年的后續試驗過(guò)程中得出了“任何電火花都能夠引起爆炸”重要結論［4］。1911和1913年英國威爾士（Welsh）和圣海德（Senghenydd）煤礦因電鈴信號線(xiàn)路產(chǎn)生放電火花先后發(fā)生瓦斯爆炸，造成數百人死亡的嚴重后果。為此，當時(shí)任英國內政部技術(shù)官員R.V.Wheeler教授開(kāi)始研究電鈴信號電火花的引燃特性，并設計了火花試驗裝置。1915年W.M.Thoronton參與了該項研究工作，在1916年提出了本質(zhì)安全電路設計方法和理論，這一理論的提出標志著(zhù)本質(zhì)安全理論正式創(chuàng )立［5, 6, 7, 8, 9］。

　　2.2 早期的本質(zhì)安全電源

　　早期的本質(zhì)安全電源是由16個(gè)濕式里單齊（Leclanche）電池串聯(lián)而成的蓄電池組，輸出電壓為24V，蓄電池之間串聯(lián)了一個(gè)大電阻用來(lái)限制短路電流，整體結構上將電阻和蓄電池組封裝在一起。由于用蓄電池作為信號電源非常不方便，容易出現故障，需要經(jīng)常維護。所以人們開(kāi)始試驗采用交流電作為電源，具體辦法是利用一個(gè)信號變壓器將電網(wǎng)電壓轉換較低的電壓大約為15V，輸出電流為1.6A (需串聯(lián)非感性電阻)，將電源整體放入一個(gè)防爆殼內，從而提高其安全性能，滿(mǎn)足安全生產(chǎn)的要求［9, 10, 11］。

　　2.3 本質(zhì)安全標準及相關(guān)理論發(fā)展簡(jiǎn)介

　　在沒(méi)有制定本質(zhì)安全電路標準的時(shí)期，本質(zhì)安全電氣設備的設計結果是否被接受，主要取決于鑒定機構的辨別力，這是由當時(shí)煤礦立法給予鑒定機構的權力。在英國，大部分提交本質(zhì)安全電氣設備的檢驗必須由“部長(cháng)批準”。隨著(zhù)本質(zhì)安全設備的增加及其在采礦上的應用遠遠超出了需要“部長(cháng)批準”的范圍，社會(huì )各界都希望建立正式的本質(zhì)安全鑒定程序。

　　1901年英國標準學(xué)會(huì )正式建立，1905年提出礦用設備使用安裝規程，1911年制定了煤礦法提出煤礦用電氣設備安裝與使用通用規程，并于1926年首次發(fā)表了英國標準229號，規定了隔爆外殼的要求，使本質(zhì)安全電氣設備的檢驗必須由“部長(cháng)批準”的形式于1928年宣告結束。1929年英國標準協(xié)會(huì )與皇家憲章（Royal Charter）合并為國家標準機構，1933年聯(lián)邦德國制定了本質(zhì)安全防爆國家標準VDE171［12, 13］。1945年英國國家標準機構頒布了本質(zhì)安全方面國家標準“本質(zhì)安全器件與電路” 標準代號BS1259:1945。1949年發(fā)布了關(guān)于“本質(zhì)安全信號變壓器(主要用于煤礦)”的標準，代號為BS1538:1949。1958年對標準 BS1259進(jìn)行了修訂，修訂后的標準代號為BS1259:1958。

      隨著(zhù)電子器件的更新和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，本質(zhì)安全電氣設備的種類(lèi)和形式發(fā)生了巨大的變化，英國國家標準機構于1945年再一次修訂BS1259：1958。1967年在IEC31G委員會(huì )布拉格會(huì )議期間，經(jīng)過(guò)對火花放電提交的不同試驗結論比較，決定采用聯(lián)邦德國西門(mén)子公司一組工作人員設計的火花試驗裝置所作的試驗結果，并將該試驗裝置推選為國際標準火花試驗裝置［14］。1978年國際電工委員會(huì )（IEC）發(fā)布了一系列相關(guān)標準，其中包括“本質(zhì)安全和附屬設備的構造和試驗”標準，標準代號：IEC刊物79 -11。在此期間，歐洲標準化組織CENELEC也制定了一系列關(guān)于“可燃性環(huán)境中電氣設備的構造與試驗”歐洲標準，本質(zhì)安全型標準代號為： EN50020。歐洲電工標準協(xié)調委員會(huì )于1981年制定有關(guān)本質(zhì)安全系統結構與測試的歐洲標準，代號為：EN50039，與之相當的英國標準為： BS5501：1982［15, 16］。美國在本質(zhì)安全電路設計方面，先后制定了本質(zhì)安全國家電氣規程（NEC504—2條），1995年保險商實(shí)驗室（UL913）和美國儀表學(xué)會(huì )（ISA），出版了用于檢驗和安裝本質(zhì)安全設計的標準（ANSI／ISA—PR12.6—1995）［17］。在本質(zhì)安全電器產(chǎn)品檢驗方面，世界各國都有專(zhuān)門(mén)授權的防爆檢驗部門(mén)從事本質(zhì)安全電路和電氣設備及其關(guān)聯(lián)設備的檢驗，例如英國的礦業(yè)安全研究院（SMRE）、德國的PTB、前蘇聯(lián)的馬可尼安全研究院、全速防爆電器設備研究所。美國沒(méi)有官方檢驗機構，UL（Underwriters Laboratories Inc）和FM（Factory Mutual Research Corp）均是私人企業(yè)組織。

　　在本質(zhì)安全理論創(chuàng )建后的幾十年里，許多工業(yè)發(fā)達國家相繼開(kāi)始研究分析本質(zhì)安全電路及其理論。初期的研究主要集中在安全火花電路和火花試驗裝置設計方面，英國的R.V.Weeler教授在1915年發(fā)表了“關(guān)于蓄電池電鈴信號系統內信號線(xiàn)上火花試驗點(diǎn)燃沼氣－空氣混合氣體危險的報告”［18］。R.V.Weeler和W.M.Thoronton于1925年再次發(fā)表報告“關(guān)于裸導線(xiàn)設備信號線(xiàn)上火花試驗點(diǎn)燃可燃性混合氣體危險的報告”［19］。1928年C.B.Platt和R.A.Bailey博士發(fā)表鑒定礦用信號電鈴安全性能調研報告。J.R.Hall在總結已經(jīng)獲得的相關(guān)理論基礎上于1985年出版了專(zhuān)著(zhù)“Intrinsic Safety”書(shū)中對本質(zhì)安全電路基本原理、安全火花 
電路基本概念以及火花試驗裝置進(jìn)行了系統的研究。此外，英國礦業(yè)安全研究院（SMRE）也對安全火花電路理論進(jìn)行了試驗研究。

　　在此期間，前蘇聯(lián)在本質(zhì)安全理論以及火花試驗裝置研究方面也進(jìn)行了大量的試驗。其中，B.C.格拉夫欽克、B.A.邦達爾通過(guò)試驗對電氣放電和摩擦火花的防爆性進(jìn)行了全面的研究［20］； A.A.卡伊馬科夫針對煤礦井下爆炸性混合物的形成、點(diǎn)燃源的種類(lèi)、爆炸性混合物的一般概念以及弧光放電和脈沖放電條件下法蘭式防爆殼防爆機理進(jìn)行了大量的試驗研究［21, 22］；B.C.格拉夫欽克等人合編的專(zhuān)著(zhù)“安全火花電路”系統分析了煤礦、石油、化工等行業(yè)各種可燃性混合物中電路安全火花性能的物理基礎，并列舉了有關(guān)評價(jià)安全火花電路性能的計算方法、測量方法以及提高電路允許輸出功率的研究成果，提出了安全火花電氣設備的設計和試驗的基本原則［23］。參與本質(zhì)安全理論與試驗研究的國家專(zhuān)門(mén)機構還有馬可尼安全研究所和全蘇防爆電器設備研究所［9, 12］。

　　對本質(zhì)安全電路理論以及試驗裝置進(jìn)行研究的還有德國、美國、日本等國家。德國工程物理研究所（Physikalisch-Technische Bundesanstalt簡(jiǎn)稱(chēng)PTB）是從事本質(zhì)安全電路理論和試驗研究的國家機構［9, 24］，直到2004年該機構還發(fā)表了一篇本質(zhì)安全電路方面的文章［24］。J.M.Adams、Tomislav Mlinac、L.C.Towle、J. C. Cawley、W. G. Dill先后在相關(guān)國際會(huì )議或專(zhuān)業(yè)雜志上發(fā)表本質(zhì)安全電路方面的論文［25～31］。分別運用不同的試驗方法或測試手段從各個(gè)角度對本質(zhì)安全電路進(jìn)行研究。日本在本質(zhì)安全電路設計及理論研究相對比較保守，在電路參數設計上使用較高的安全系數，以此來(lái)提高本質(zhì)安全電路的安全性能。

　　2.4 我國本質(zhì)安全理論、產(chǎn)品及相關(guān)標準發(fā)展狀況

　　我國開(kāi)始從事本質(zhì)安全電路理論研究的時(shí)間要追溯到上個(gè)世紀五十年代，雖然我國起步比較晚，但是從目前國內的發(fā)展狀況來(lái)看，無(wú)論在理論研究方面，還是本質(zhì)安全產(chǎn)品設計方面發(fā)展的速度都很快。進(jìn)入六十年代我國自行設計的礦用本質(zhì)安全設備開(kāi)始投入使用。七十年代初我國設計的本質(zhì)安全產(chǎn)品開(kāi)始在石油、化工等領(lǐng)域應用［32］。特別是最近幾年國內在本質(zhì)安全理論研究方面進(jìn)步很快，已經(jīng)接近國際水平。對電阻性電路的放電特性從理論上分析研究［7］；在此基礎上，通過(guò)大量的具體試驗對電感電路先后進(jìn)行了全面的研究和分析［33＿40］；此后，一些專(zhuān)家和學(xué)者又對電容性電路以及復雜電路的放電特性與引燃特性做了深入的研究和理論分析［41＿44］，并且分別建立了相應的數學(xué)模型。在本質(zhì)安全產(chǎn)品方面國內生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品與一些國家的同類(lèi)產(chǎn)品相比，還存在著(zhù)一定的差距。國內生產(chǎn)的隔爆兼本質(zhì)安全電源產(chǎn)品及相關(guān)產(chǎn)品較多，如：KDW15／16／22隔爆兼本質(zhì)安全型電源箱、MCDX-III隔爆兼本質(zhì)安全型不間斷電源、DXJ-24礦用隔爆兼本安電源、 KDW17礦用隔爆兼本安電源、CK-26礦用隔爆兼本安電源、TK220礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電源等［45＿48］。但其輸出功率一般都比較小，很難滿(mǎn)足目前煤礦生產(chǎn)的需求。

3 本質(zhì)安全電路基本原理、分類(lèi)及火花放電形式

　　本質(zhì)安全電氣設備防爆基本原理是：通過(guò)限制電氣設備電路的各種參數或采取保護措施來(lái)限制電路的火花放電能量和熱能，使其在正常工作和規定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應均不能點(diǎn)燃周?chē)h(huán)境的爆炸性混合物，從而實(shí)現電氣防爆［48］。

        本質(zhì)安全型電氣設備根據其安全程度不同分為ia和ib兩個(gè)等級。ia等級是指電路在正常工作、一個(gè)或兩個(gè)計數故障時(shí)，都不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的電氣設備。ib等級是指電路在正常工作或一個(gè)計數故障時(shí)，不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的電氣設備［49］。

　　電路放電火花的基本形式為：火花放電、弧光放電、輝光放電和由三種放電形式組成的混合放電?；鸹ǚ烹娛窃诮油ê蛿嚅_(kāi)電容電路時(shí)，擊穿放電間隙中的氣體而產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是低電壓大電流放電?；」夥烹娛怯赡撤N形式的不穩定放電不斷轉化而產(chǎn)生的，如高壓擊穿時(shí)產(chǎn)生的放電形式，特點(diǎn)是：可以產(chǎn)生持續的電弧、電流密度大、放電能量集中、點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔锏哪芰姡?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/電感">電感性電路放電形式屬弧光放電。輝光放電是在高電壓小電流的條件下產(chǎn)生的放電形式，其特點(diǎn)是：放電能量不集中、能量散失大、點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔锏哪芰Σ睿?9］。由于弧光放電是最危險的放電形式，因此電感性電路是研究本質(zhì)安全電路的重要內容。

4 本質(zhì)安全電路相關(guān)的數學(xué)模型

　　本質(zhì)安全理論創(chuàng )建以來(lái)，國內外許多專(zhuān)家學(xué)者對本質(zhì)安全電路進(jìn)行了大量的試驗研究。為了更好地描述本質(zhì)安全電路的放電特性及其能量釋放過(guò)程，借助以下相關(guān)的數學(xué)模型進(jìn)行理論分析。

　　4.1 電感性電路電弧放電數學(xué)模型

由于電感性電路中有儲能元件，在電路斷開(kāi)時(shí)會(huì )釋放大量的能量，感應電壓比電源電壓高出許多倍，從而形成弧光放電，對周?chē)h(huán)境中的爆炸性混合物引燃能力很強。國內外專(zhuān)家學(xué)者對電感性電路做了大量的研究與理論分析得到相關(guān)數學(xué)模型。{{分頁(yè)}}

　?。?）放電電流線(xiàn)性衰減模型

　　從能量釋放的過(guò)程來(lái)看，認為放電電流是按照線(xiàn)性規律衰減。當電感電路斷開(kāi)時(shí)，假設放電電流經(jīng)過(guò)計算放電時(shí)間為 從穩態(tài)工作電流 按線(xiàn)性衰減規律降到零，所以稱(chēng)為線(xiàn)性衰減模型（見(jiàn)圖1）。電感電路實(shí)際放電時(shí)間與穩態(tài)工作電流和電路中電感量有關(guān)。  

　　圖1 簡(jiǎn)單電感電路及放電電流線(xiàn)性衰減模型

　　數學(xué)函數式為：      ⑴

　　放電能量函數為：    ⑵

　　放電能量函數為：   ⑶

　　上述公式中各個(gè)符號代表的含義分別為：
       i(t)－放電電流 (A)；
       L－電感量 (H)；
       I－穩態(tài)工作電流 (A)；
       t－實(shí)際放電時(shí)間 (s)；
       T－計算放電時(shí)間 (s)；
       u(t)－放電電壓 （V）；
       E－電源電壓 （V）；
       R－限流電阻（Ω）；
       W—電路釋放的能量（J）。

　　從上述函數關(guān)系式可以看出：電路釋放的能量分為兩部分，一部分為電路中電感儲存的能量，另一部分為電源提供的能量。

　　另一種假設為：電路中的電流經(jīng)過(guò)計算放電時(shí)間 從穩態(tài)工作電流 衰減到某一個(gè)值（有些資料稱(chēng)為：截弧電流），從而建立了放電電流衰減雙直線(xiàn)模型（見(jiàn)圖2）。

　　放電電流為：  ⑷

　　放電電壓為：  ⑸

　　放電能量為：  ⑹

　　式中各符號的含義同上。放電電流雙直線(xiàn)模型表明：電路的放電能量同樣是由兩部分構成。其中為電路中電感釋放的能量；為電源提供的能量［7］。利用放電電流線(xiàn)性衰減模型分析電路釋放的能量，分析過(guò)程簡(jiǎn)單，但是與具體的電流、電壓變化曲線(xiàn)不一致，存在一定的誤差。

　?。?）放電電流拋物線(xiàn)模型

　　假設放電電流經(jīng)過(guò)計算放電時(shí)間為 從穩態(tài)工作電流 下降到截弧電流 ，則電流變化曲線(xiàn)為不完全拋物線(xiàn)模型［9, 23, 32—35］。

　　放電電流為：   ⑺

　　放電能量為：      ⑻

　　假設放電電流經(jīng)過(guò)計算放電時(shí)間為T(mén) 從穩態(tài)工作電流I下降零I 1，則電流變化曲線(xiàn)為完全拋物線(xiàn)模型。

　　放電電流為：     ⑼

　　放電能量為：      ⑽

　　拋物線(xiàn)模型使得用于理論分析的電流變化趨勢更加接近實(shí)際電流的變化衰減過(guò)程。

    （3）放電電流冪函數模型

　　放電電流線(xiàn)性衰減和拋物線(xiàn)模型都可以寫(xiě)成冪函數的形式，也就是可以描述成放電電流冪函數模型［7, 36, 38］。

　　放電電流衰減到截弧電流 ：

　　放電電流為：

　　放電能量為：              ⑾

　　放電電流衰減到零：

　　放電電流為：      ⑿

　　放電能量為：          ⒀

　?。?）靜態(tài)伏安特性模型

　　由于本質(zhì)安全電路屬于低電壓、小電流、放電電弧短的情形［7, 35, 39, 40］，所以電路伏安特性方程為：

　　　?、?/P>

　?。?）動(dòng)態(tài)伏安特性模型

　　為了更加準確描述放電電流、電壓的動(dòng)態(tài)過(guò)程，對電感電路進(jìn)行實(shí)際測試并繪制伏安特性曲線(xiàn)得出動(dòng)態(tài)伏安特性模型［7］。伏安特性方程如下：

　　⒂

　　上式中 Vg－電弧電壓（V）；
       Vmax－電弧電壓最大值（V）；
    &nb  
sp;  Varc min－最小建弧電壓（V）；
       ig －電弧電流（A）；
       I －電路穩態(tài)工作電流（A）；

　　由動(dòng)態(tài)伏安特性模型可以得出：起弧的瞬間電壓即為最小建弧電壓，流過(guò)的電流為電路穩態(tài)工作電流。當電弧電流衰減到零時(shí)，電弧電壓達到最大值。{{分頁(yè)}}

　　4.2 電阻性電路電弧放電數學(xué)模型

　　當電感性電路中的電感 為零時(shí)即轉換為電阻性電路，其放電形式與電感性電路的放電形式類(lèi)似，放電能量減小，引燃能量降低［7］。電阻性電路的放電能量公式為：

　　⒃

　　其中系數     

　　電阻性電路形成放電電弧的條件為：電源電壓大于最小建弧電壓。在參考文獻［7］中提到： 的數值應大于1的時(shí)，⒃式成立。否則，⒃式不成立。主要是由于電路斷開(kāi)瞬間斷點(diǎn)處存在電弧電阻，形成最小建弧電壓的緣故。

　　上述本質(zhì)安全電路數學(xué)模型的建立，是以線(xiàn)性本質(zhì)安全電源為基礎進(jìn)行的理論研究。隨著(zhù)電子技術(shù)和電力電子元器件技術(shù)的進(jìn)步，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，出現了開(kāi)關(guān)型本質(zhì)安全電源技術(shù)。

5 開(kāi)關(guān)型本質(zhì)安全電源技術(shù)

　　所謂開(kāi)關(guān)型本質(zhì)安全電路技術(shù)即是將開(kāi)關(guān)電路理論應用于本質(zhì)安全電路當中的一種新技術(shù)，是安全火花電路理論與開(kāi)關(guān)電源拓撲電路、PWM轉換技術(shù)、以及軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的有機結合。通過(guò)運用開(kāi)關(guān)電路技術(shù)，可以使得本質(zhì)安全電路中的電感、電容等儲能器件數值大幅度降低，有效提高本質(zhì)安全電源電路的輸出功率［24, 50, 51］。

　　目前，應用于本質(zhì)安全電路中的開(kāi)關(guān)電源技術(shù)主要是DC/DC轉換技術(shù)，其電路拓撲主要有：降壓式Buck電路、升壓式Boost電路、降壓升壓式Buck-Boost、升降壓電路Boost-Buck、Zeta變換電路、Cuk變換電路和Sepic變換電路。上述DC/DC變換電路的顯著(zhù)特點(diǎn)是：開(kāi)關(guān)器件工作在關(guān)斷和閉合狀態(tài)、電路工作頻率高、電能轉換效率高、輸入電壓范圍寬等。因此，最近幾年在本質(zhì)安全電源電路中得到了應用，以開(kāi)關(guān)調節方式控制電能流動(dòng)，電路中的功率器件處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)調節功率器件的關(guān)斷和閉合的時(shí)間－即調節開(kāi)關(guān)占空比控制電路的輸出電壓［52, 53, 54］。除此之外，開(kāi)關(guān)型本質(zhì)安全電源與線(xiàn)性本質(zhì)安全電源相比具有體積、重量、轉換效率、寬電壓輸入范圍等優(yōu)勢，非常適合應用在煤礦井下空間狹小的環(huán)境。

　　現以電感性電路為例，對開(kāi)關(guān)電路的放電特性進(jìn)行如下描述：當電路處于斷路狀態(tài)時(shí)，在電路斷點(diǎn)處的能量主要有三部分組成，一部分能量來(lái)自電源，另一部分來(lái)自電感器件儲存的能量，還有濾波電容器儲存的能量。當開(kāi)關(guān)電源電路處于較低的頻率工作時(shí)，表現出來(lái)的特性與線(xiàn)性電源相似，隨著(zhù)電路開(kāi)關(guān)頻率的不斷增加，電路中輸出濾波電感以及濾波電容的取值很小，最終使電路中電感和電容儲存的能量非常小，與DC/DC變換電路的供電電源能量相比可以忽略。這時(shí)DC/DC變換電路可以近似認為是純阻性電路，電路中的能量不易點(diǎn)燃周?chē)谋ㄐ詺怏w混合物，達到本質(zhì)安全電路的條件。

　　DC/DC變換電路的供電能量可以分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段是開(kāi)關(guān)器件導通階段，電源的能量和線(xiàn)性電源一樣，施加在電路的故障點(diǎn)處，放電火花釋放的能量中包含著(zhù)部分能量，第二階段是開(kāi)關(guān)器件處于關(guān)斷階段，也就是說(shuō)電路故障點(diǎn)處放電火花的能量不包括DC/DC變換電路電源的能量，從而是放電火花的能量大幅度降低，進(jìn)而提高電路的本質(zhì)安全性能。

對線(xiàn)性本質(zhì)安全電源電路進(jìn)行分析研究過(guò)程中，引入一個(gè)計算放電時(shí)間的概念，用來(lái)進(jìn)行輔助計算，而在本質(zhì)安全電源電路中，當開(kāi)關(guān)頻率達到一定的數值后，對電路進(jìn)行分析和研究不需要借助于計算放電時(shí)間，直接運用開(kāi)關(guān)電源頻率進(jìn)行計算即可，因為電路的開(kāi)關(guān)周期已經(jīng)小于設定的計算放電時(shí)間（計算放電時(shí)間是根據安全火花試驗裝置的轉動(dòng)周期和大量的試驗得出的）。另外開(kāi)關(guān)電源電路變換技術(shù)可以針對不同的工作環(huán)境，選用不同的電路拓撲和不同的開(kāi)關(guān)頻率，使本質(zhì)安全電源電路滿(mǎn)足用電設備的使用要求。

6 結論

　　本質(zhì)安全電路理論經(jīng)過(guò)一百多年的進(jìn)步和發(fā)展，電路的技術(shù)理論已經(jīng)成熟。開(kāi)關(guān)電路技術(shù)同樣經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)無(wú)論是在理論還是在實(shí)際電路中都已經(jīng)非常成熟。而本質(zhì)安全電源電路卻仍然停留在線(xiàn)性電源的階段，由于線(xiàn)性電源在煤礦井下應用存在著(zhù)許多不足之處，尤其是輸出功率很難提高，已經(jīng)不能滿(mǎn)足現階段煤礦企業(yè)的發(fā)展需求。開(kāi)關(guān)型本質(zhì)安全電源可以彌補線(xiàn)性本質(zhì)安全電源的缺點(diǎn)，選擇適當的電路拓撲結構和工作頻率，能夠有效提高本質(zhì)安全電源的輸出功率。因此，對于本質(zhì)安全電路來(lái)講，即是一種新的應用技術(shù)，同時(shí)也是本質(zhì)安全電路未來(lái)的發(fā)展方向。

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