| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-20页 |
| 1 绪论 | 第20-42页 |
| ·选题背景和研究意义 | 第20-22页 |
| ·危险性环境及电气电子设备的防爆型式 | 第20页 |
| ·本质安全型电气设备及其应用 | 第20-21页 |
| ·本质安全开关变换器研究意义 | 第21-22页 |
| ·本安防爆技术及本安防爆电源的国内外研究现状与发展 | 第22-33页 |
| ·本安防爆技术的发展及本质安全电路研究现状 | 第22-24页 |
| ·本安性能评价研究现状 | 第24-27页 |
| ·本安防爆电源系统的组成及本安防爆电源的研究现状 | 第27-33页 |
| ·开关变换器及其故障保护技术的国内外研究现状与发展 | 第33-37页 |
| ·开关变换器的研究现状 | 第33-34页 |
| ·开关变换器(电源)的故障保护技术研究现状 | 第34-37页 |
| ·本质安全开关变换器研究存在的问题 | 第37-39页 |
| ·安全栅研究存在的问题 | 第37-38页 |
| ·现有防爆电源存在的问题 | 第38页 |
| ·本质安全开关变换器研究存在的问题 | 第38-39页 |
| ·论文研究的主要内容 | 第39-42页 |
| ·本安开关变换器系统组成和原理 | 第39-41页 |
| ·论文的主要研究内容 | 第41-42页 |
| 2 面向本质安全开关变换器的关键电路 | 第42-56页 |
| ·本质安全开关变换器的输出短路保护电路 | 第42-45页 |
| ·截止型输出短路保护电路组成及原理 | 第42-44页 |
| ·应用实例与实验结果 | 第44-45页 |
| ·输出电流可控的大功率安全栅 | 第45-48页 |
| ·大功率安全栅组成和原理 | 第45-46页 |
| ·实验结果 | 第46-48页 |
| ·本质安全开关变换器的改进电路 | 第48-51页 |
| ·开关变换器的结构特点 | 第48-49页 |
| ·本质安全型（改进的）Boost DC-DC 变换器 | 第49-51页 |
| ·本质安全开关变换器的输出短路能量旁路电路 | 第51-54页 |
| ·输出短路火花能量旁路电路组成及其原理 | 第51-52页 |
| ·实例和实验结果 | 第52-54页 |
| ·本章小结 | 第54-56页 |
| 3 面向本质安全的开关变换器的极限参数分析 | 第56-91页 |
| ·开关变换器的能量传输过程和工作模式分析 | 第56-66页 |
| ·开关变换器的结构特点 | 第56-58页 |
| ·开关变换器的能量传输过程 | 第58-60页 |
| ·开关变换器的工作模式和临界电感 | 第60-62页 |
| ·三种开关变换器的能量传输过程和工作模式比较 | 第62-64页 |
| ·仿真与实验验证 | 第64-66页 |
| ·开关变换器的工作范围和工作模式分界 | 第66-71页 |
| ·开关变换器的工作范围和工作模式分界 | 第66-67页 |
| ·开关变换器的最小和最大临界电感 | 第67-70页 |
| ·三种开关变换器的最小和最大临界电感 | 第70-71页 |
| ·开关变换器的输出纹波电压分析 | 第71-81页 |
| ·CISM 时的输出纹波电压分析 | 第71页 |
| ·IISM-CCM 时的输出纹波电压分析 | 第71-73页 |
| ·IISM-DCM 时的输出纹波电压分析 | 第73-74页 |
| ·开关变换器的最大输出纹波电压分析 | 第74-76页 |
| ·三种开关变换器的输出电压纹波和最小电感比较 | 第76-78页 |
| ·仿真与实验验证 | 第78-81页 |
| ·开关变换器的电感电流分析 | 第81-90页 |
| ·CCM 变换器的电感电流分析 | 第82页 |
| ·DCM 变换器的电感电流分析 | 第82-83页 |
| ·开关变换器的最大电感电流分析 | 第83-85页 |
| ·三种开关变换器的电感电流比较 | 第85-88页 |
| ·仿真与实验验证 | 第88-90页 |
| ·本章小结 | 第90-91页 |
| 4 开关变换器输出短路火花特性研究及非爆炸性输出本安判据 | 第91-119页 |
| ·引言 | 第91页 |
| ·简单电容电路短路放电特性 | 第91-95页 |
| ·简单电容电路的无触点短路放电特性 | 第91-92页 |
| ·简单电容电路的有触点短路放电特性 | 第92-95页 |
| ·开关变换器的输出短路放电特性 | 第95-100页 |
| ·开关变换器的输出等效电容电路及其特点 | 第95-98页 |
| ·开关变换器的输出短路放电特性 | 第98-100页 |
| ·开关变换器的输出短路释放能量 | 第100-112页 |
| ·开关变换器的输出短路释放能量的组成 | 第100-101页 |
| ·CCM 开关变换器的输出短路释放能量 | 第101-103页 |
| ·DCM 开关变换器的输出短路释放能量 | 第103-105页 |
| ·开关变换器在整个动态工作范围内的最大输出短路释放能量 | 第105-107页 |
| ·三种开关变换器的输出短路释放能量比较 | 第107-112页 |
| ·开关变换器的输出短路等效电容和输出本质安全判据 | 第112-117页 |
| ·开关变换器的输出短路等效电容及输出短路等效电路 | 第112-113页 |
| ·开关变换器的非爆炸性输出本质安全判据 | 第113页 |
| ·开关变换器的非爆炸性输出本质安全判断方法 | 第113页 |
| ·实验验证 | 第113-117页 |
| ·本章小结 | 第117-119页 |
| 5 开关变换器电感分断放电特性研究及非爆炸内部本质安全判断方法.. | 第119-146页 |
| ·引言 | 第119页 |
| ·简单电感电路分断放电特性 | 第119-123页 |
| ·简单电感电路的分断放电过程和放电形式 | 第119-122页 |
| ·简单电感电路的分断放电模型 | 第122-123页 |
| ·开关变换器的电感分断放电特性 | 第123-130页 |
| ·开关变换器中的电感电路及其与简单电感电路的区别 | 第124-126页 |
| ·开关变换器最危险的分断位置及分段时刻 | 第126-128页 |
| ·开关变换器的电感分断放电特性 | 第128-130页 |
| ·开关变换器的电感分断放电特性分析方法—等效电阻法 | 第130-140页 |
| ·等效电阻法 | 第130-131页 |
| ·等效电阻法的求解方法 | 第131-139页 |
| ·等效电阻法的应用 | 第139-140页 |
| ·开关变换器的非爆炸内部本质安全的判断 | 第140-144页 |
| ·开关变换器的非爆炸内部本质安全判据 | 第140页 |
| ·开关变换器内部本质安全的判断步骤 | 第140页 |
| ·理论临界点燃电容的求解方法 | 第140-141页 |
| ·实验验证 | 第141-144页 |
| ·本章小结 | 第144-146页 |
| 6 本质安全开关变换器的设计 | 第146-166页 |
| ·引言 | 第146-147页 |
| ·输出本质安全型开关变换器的设计 | 第147-155页 |
| ·输出本质安全型开关变换器的设计方法 | 第147-149页 |
| ·三种输出本安型开关变换器的设计方法比较 | 第149-152页 |
| ·输出本质安全型开关变换器的设计实例 | 第152-155页 |
| ·本质安全开关变换器的设计 | 第155-159页 |
| ·本质安全开关变换器的设计方法 | 第155-158页 |
| ·本质安全开关变换器设计实例 | 第158-159页 |
| ·本质安全开关变换器的最低开关频率设计 | 第159-164页 |
| ·开关频率对本质安全开关变换器元器件设计区域的影响 | 第159-160页 |
| ·输出本质安全开关变换器的最低开关频率 | 第160-161页 |
| ·本质安全开关变换器的最低开关频率 | 第161-164页 |
| ·本质安全开关变换器的设计步骤 | 第164-165页 |
| ·本章小结 | 第165-166页 |
| 7 结论 | 第166-169页 |
| ·结论 | 第166-167页 |
| ·主要创新 | 第167-168页 |
| ·展望 | 第168-169页 |
| 致谢 | 第169-171页 |
| 参考文献 | 第171-184页 |
| 附录 | 第184-204页 |
| 攻读博士学位期间取得的主要成果 | 第184页 |
| 攻读博士学位期间发表论文 | 第184-185页 |
| 攻读博士学位期间获得专利 | 第185页 |
| 攻读博士学位期间申请的发明专利 | 第185-186页 |
| 攻读博士学位期间主持承担的项目 | 第186-187页 |
| 附录A 安全火花试验装置及试验方法 | 第187-190页 |
| 1. IEC 标准火花试验装置结构 | 第187页 |
| 2. 安全火花试验装置及试验方法 | 第187-189页 |
| 3. 安全火花试验流程 | 第189-190页 |
| 附录B 电感和电容电路的临界点燃曲线 | 第190-193页 |
| 1. Ⅰ类电感电路临界点燃曲线 | 第190-191页 |
| 2. Ⅰ类电感电路临界点燃曲线（扩展范围） | 第191-192页 |
| 3. Ⅰ类电容电路最小点燃电压曲线 | 第192-193页 |
| 附录C 主要公式推导过程 | 第193-203页 |
| 1.Boost 变换器的最大输出纹波电压 | 第193-198页 |
| 2.Boost 变换器的最大电感电流 | 第198-203页 |
| 附录D 本质安全开关变换器实验样机 | 第203-204页 |
| 附录E 其他相关实验用仪器设备 | 第204页 |
