煤矿 安标

煤　炭　工　程　　　　　　　　　2008年第12期　　设计技术　　　　　　　　　

基于LM723的煤矿工作面本安电源的设计及实现

冯小龙,王鸿渐,张兴华,姜晓燕

(中国矿业大学信电学院,江苏徐州　221008)

　　摘　要:工作面自动化是煤矿综合自动化系统发展的一个重要方向。为能驱动工作面自动化系统中相关的大功率电气设备,要求本安电源应具有较大的的输出电流。文章设计了一种基于

LM723的矿用大电流输出本安电源,输出电压12V,最大限流114A,满足了工作面自动化系统相应的电气设备的供电要求。　　关键词:煤矿工作面;本安电源;LM723　　中图分类号:TD608　　文献标识码:B　　文章编号:1671-0959(2008)1220018202

DesignandimplementationofintrincsminecoalminingfaceLMFENGXiao-long,WANGHong--JIANGXiao-yan

(SchoolofInformationandElectricandTechnology,Xuzhou,221008,China)

Abstract:Theautomationofmanimportantdirectionoftheminecomprehensiveautomationsystemdevelopment.

Indriveelectricequipmentinthefaceautomationsystem,theintrinsicsafepoweris

requiredtohavea.Thepaperdesignedamineintrinsicpowerwithahighcurrentoutput.Theoutputvoltageis12Vandthemaxcurrent-limitis114A,whichcouldmeetthepowersupplyrequirementsoftherelatedelectricequipmentinthefaceautomationsystem.

Keywords:coalface;intrinsicsafepower;LM723

1　概　述

本安电源是指在“本质安全电路标准”规定的条件下,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源电路。作为供电设备,它主要应用于煤矿、石油、化工、纺织等含有爆炸性混合物的环境中。

近年来,我国煤矿机械化、自动化程度日益提高,本安电源在矿井监控、通讯、信号、仪表和自动化系统中的应用也日益广泛。随着自动化系统延伸至井下工作面,工作面的综合自动化系统将成为以后煤矿自动化的一个重要发展方向。在井下工作面自动化系统中,由于很多大功率器件如电控液压支架电磁阀等需要大电流驱动,因此要求本安电源能提供足够的输出电流。另一方面由于工作面煤尘更大,瓦斯浓度更高,环境更复杂,对电源的本安性要求严格,限制了本安电源电流输出能力的提高。针对这种情况,本系统利用LM723设计了一种12V/114A的大电流输出本安电源,满足了工作面自动化系统中电气设备的供电需求,为工作面自动化系统提供了基本保证。　　收稿日期:2008-08-06

　　基金项目:中国矿业大学青年科研基金(2006A011)

2　系统总体设计

系统由井下工作面127V交流电输入,经AC/DC变换为20V左右的直流输出,由于煤矿井下使用的本质安全型电气设备一般设计成ib等级,电源也应具有ib等级的本质安全特性,因此根据本质安全原理,本系统设计成两级限流、两级过压保护装置,最终实现最大电流114A、电压等级12V的直流输出,总体框图如图1

。

图1　本安电源总体框图

3　基于LM723的稳压限流电路设计

系统使用LM723集成芯片作为核心单元进行稳压和限流电路的设计,LM723芯片属于经典的串联稳压集成芯片,性能优越,应用广泛。该集成芯片的独特之处是基准电压连接在外部,因此可以简便的改变输出电压,输出电压在

　　作者简介:冯小龙(1977-),江苏大丰人,博士研究生,讲师,现在中国矿业大学信电学院从事教学科研工作。

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