以截止型EC电路模型作为研究对象,研究截止放电模式下的EC电路火花放电机理,确定火焰稳定传播条件与电气参数之间的定量关系,研究揭示伴随着火焰的发生和扩展所产生的各种现象之间的相互关系,从而揭示截止型本质安全电路火花放电机理。通过对典型波形的分析,以火花能量集中阶段为研究对象建立其火花放电的数学模型,以数学方式描述截止放电模式下安全火花放电规律。确定火花放电能量与电气参数之间的定量关系,为大容量本安电源的设计提供理论依据。 通过对以上内容的深入研究,本项目取得如下成果:提出截止型输出短路保护方式下本质安全型开关变换器火花放电的容性等效电路模型。通过在IEC火花试验装置上进行试验,研究截止型保护方式下容性电路火花放电的规律,建立截止型保护方式下容性电路火花放电数学模型。截止放电模式与自然放电模式在火花放电规律方面有显著的差异;截止放电模式下减小截止时间和减小电容值均能提高本质安全性能,但在不同取值范围效果不同。电容电路模型不能满足对于开关型本质安全电源的研究,为此提出了更精确的电势电容EC电路模型作为研究对象。通过不断优化改进截止电路的性能,依据实验波形,发现截止型EC电路火花放电波形具有直接截取特性;进而依据基于IEC火花试验装置而获得的大量实验数据,进行了火花放电特性的分段研究,建立了火花放电阶段截止型EC电路等效火花放电模型电路,推导出相应的数学模型。 随着爆炸性环境下电气化、自动化的发展,用于监测、保护、控制、通信的产品种类越来越多,这些电气产品要求优先做成本质安全型,但是由于本安电源火花放电能量限制,极大地制约了这些电气产品的使用。本项目通过对截止型EC电路短路火花放电机理及规律等方面的研究,建立了截止放电模式下的火花放电理论,对大容量本安电源的设计提供科学依据,对截止型大容量本安电源的发展起到积极作用。