矿用高可靠性本安型传感器电源电路设计与实现

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1、DOI：10.13199/j.cst.2013.06.94.liny.027第41卷第6期煤炭科学技术Vol.41No.62013年6月CoalScienceandTechnologyJune2013矿用高可靠性本安型传感器电源电路设计与实现林引(中国煤炭科工集团重庆研究院，重庆400039)摘要:针对本安型传感器存在抗干扰差、本安电源带载能力弱的问题，提出了基于电流模式控制的同步BUCK芯片AD2441的本安传感器电源电路设计和实现方案，介绍了该电源电路的抗干扰设计、本安化处理、限流启动电路设计、电源电路的硬件设计以及关键部件的选型及优化，并根据已知电源电路参数对该电路本安性能进行查表判定。

2、电源电路抗干扰性能和带载性能测试结果表明:该电源电路具有抗干扰好、效率高、纹波小的特点，其本安性能完全满足GB3836.2—2010要求。关键词:本安电源;抗干扰;带载能力;本安型传感器;电源设计;本安性能中图分类号:TD605文献标志码:A文章编号:0253－2336(2013)06－0088－04DesignandRealizationonPowerofHighReliableIntrinsicSafeSensorLINYin(ChongqingResearchInstitute，ChinaCoalTechnologyandEngineering，Chongqing400039，China

3、)Abstract:Accordingtothepooranti－interferenceexistedintheintrinsicsafesensorandtheweakloadingabilityproblemoftheintrinsicsafepower，thepaperprovidedthepowercircuitdesignandtherealizationplanoftheAD2441intrinsicsafesensorbasedoncurrentmodecontrolledsynchroBUCKchip．Thepaperintroducedtheanti－interferenc

4、edesignofthepowercircuit，intrinsicsafetreatment，currentlimitstart－upcircuitdesign，hardwaredesignofthepowercircuitaswellastheselectionandoptimizationofthekeyparts．Accordingtotheavailableparametersofthepowercircuit，atable－look－upjudgmentwasconductedontheintrinsicsafeperformancesofthecircuit．Relevantme

5、asurementandtestswereconductedontheanti－interferenceperformancesandloadingabilityperformancesofthepowercir-cuit．Themeasuringandtestresultsshowedthatthepowercircuitcouldhavethefeaturesofgoodanti－interference，highefficiencyandsmallrippleandtheintrinsicsafeperformancescouldfullymeettherequirementsofGB3

6、836．4—2010．Keywords:intrinsicpower;anti－interference;loadingability;intrinsicsafesensor;powerdesign;intrinsicsafeperformances电流，却常需要多次启动才能正常运行或在传感器0引言热拔插时容易导致同一供电电源的其他传感器出现随着煤矿企业现代化进程的不断提高，井下大复位现象;而且由于井下的特殊环境要求，本安型电量现代的电子设备相应增多，各种动力电缆、信号电源与矿用传感器间要求有2km的供电间距，此距离缆、光缆等密布于巷道中。由于受巷道和开采条件的线路损耗及压降将严重影响矿用传感

7、器运行的可［6－7］的限制，在很多场合这些电缆线都是共用电缆钩，甚靠性。针对本安电源的带载能力弱和抗干扰的至信号电缆和动力电缆的表面有部分直接接触，易问题，文献［8］提出了一种新的本安型DC/DC隔离造成大功率设备在启停时或开关电源设备、变频设电源模块设计方案，该方案采用特有的三级缓启动备在运行时，导致井下的安全监控设备中甲烷、开停电路，具有开机冲击小、输入端等效电容小等特点，等矿用传感器误动作，