混合型本安电路短路瞬态能量分析.pdf

混合型本安电路短路瞬态能量分析聂鸿霖1，2，许春雨1，2，宋建成1，2，田慕琴1，2，宋单阳1，2，杨永锴1，2，张晓海1，2（1.太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室，山西太原030024；2.太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室，山西太原030024）摘要：目前针对本安电路本安特性的研究大多以 IEC 火花实验装置为实验平台，仅对单一电容电路或电感电路的放电特性进行分析，存在适用性差、实验条件要求高等问题，缺少对混合型本安电路本安特性的研究。针对该问题，在 GB/T3836.42010爆炸性环境第 4 部分：由本质安全型“i”保护的设备的基础上，以截流型保护方式下的混合型电路为实验对象进行短路瞬态能量实验，通过分析短路瞬态能量释放过程，建立了短路瞬态能量数学模型，分析了等效数学模型中电容、电感、电源电压和保护时间对短路瞬态能量的影响。Matlab 仿真结果表明：随着电容和电感的增大，短路瞬态能量会逐渐增大，最后趋于一个稳定值；增大电源电压会显著增加短路瞬态能量；缩短动作保护时间可有效降低瞬态能量，但只有当保护时间小于临界时间时其作用才明显。基于短路瞬态能量数学模型开发了本安电源，进行了短路实验。实验结果表明：短路电流和电压波形与理论分析基本吻合，短路瞬态能量为 33.22J，符合本安要求，可为本安电源的设计提供参考。关键词：混合型电路；本安电路；截流型短路保护；短路瞬态能量；保护动作时间；本安电源中图分类号：TD60文献标志码：AShortcircuittransientpoweranalysisofhybridintrinsicallysafecircuitNIEHonglin1,2,XUChunyu1,2,SONGJiancheng1,2,TIANMuqin1,2,SONGDanyang1,2,YANGYongkai1,2,ZHANGXiaohai1,2(1.National&PronvincialJointEngineeringLaboratoryofMiningIntelligentElectricalApparatusTechnology,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China；2.ShanxiKeyLaboratoryofMiningElectricalEquipmentandIntelligentControl,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)Abstract:Currently,researchontheintrinsicallysafefeaturesofintrinsicallysafecircuitsmostlyreliesontheIECsparkexperimentaldeviceastheexperimentalplatform.Theresearchonlyanalyzesthedischargefeaturesofasinglecapacitororinductancecircuit.Thereareproblemssuchaspoorapplicabilityandhighrequirementsforexperimentalconditions.Thereisalackofresearchontheintrinsicallysafefeaturesofhybridintrinsicallysafecircuits.To solve this problem,based on GB/T 3836.4-2010 Explosive Atmospheres -Part 4:EquipmentProtected by Intrinsic safety Typei,ashortcircuittransientenergyexperimentiscarriedoutwiththehybridcircuitunderthecutofftypeprotectionmodeastheexperimentalobject.Byanalyzingthereleaseprocessofshortcircuittransientenergy,amathematicalmodelofshortcircuittransientenergyisestablished.Thepaperanalyzestheeffectsofcapacitance,inductance,powersupplyvoltage,andprotectiontimeonshortcircuittransientenergyintheequivalentmathematicalmodel.TheMatlabsimulationresultsshowthatasthecapacitanceandinductanceincrease,thetransientenergyoftheshortcircuitwillgraduallyincreaseandeventuallyapproachastablevalue.Increasingthepowersupplyvoltagewillsignificantlyincreasetheshortcircuittransientenergy.Shorteningtheactionprotectiontimecaneffectivelyreducetransientenergy.Butitseffectisonlysignificantwhentheprotection收稿日期：2023-03-27；修回日期：2023-07-10；责任编辑：胡娴。基金项目：山西省 1331 工程“提质增效建设计划”项目（晋教科 2021 4 号）。作者简介：聂鸿霖（1998），男，河南济源人，硕士研究生，研究方向为矿用智能电器，E-mail：。引用格式：聂鸿霖，许春雨，宋建成，等.混合型本安电路短路瞬态能量分析J.工矿自动化，2023，49（7）：120-125.NIEHonglin,XUChunyu,SONGJiancheng,etal.ShortcircuittransientpoweranalysisofhybridintrinsicallysafecircuitJ.JournalofMineAutomation，2023，49（7）：120-125.第49卷第7期工矿自动化Vol.49No.72023年7月JournalofMineAutomationJul.2023文章编号：1671251X（2023）07012006DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023030085timeislessthanthecriticaltime.Anintrinsicallysafepowersupplyisdevelopedbasedonamathematicalmodelofshortcircuittransientenergy.Theshortcircuitexperimentsareconducted.Theexperimentalresultsshowthatthewaveformofshortcircuitcurrentandvoltageisbasicallyconsistentwiththeoreticalanalysis.Thetransientenergyofshortcircuitis33.22J，whichmeetsintrinsicsafetyrequirementsandcanprovideareferenceforthedesignofintrinsicallysafepowersupplies.Key words:hybridcircuit;intrinsicallysafecircuit;cutofftypeshortcircuitprotection;shortcircuittransientenergy;protectionactiontime;intrinsicallysafepowersupply 0引言本安电路广泛应用于煤矿井下等爆炸性危险环境中1，其本质是通过减小电路的短路火花能量来实现防爆2。直流电源等电子设备中常常设计一些大容量电容和电感，以保证输出电压平稳，这种设计增大了电路中的存储能量3。当电路发生故障时，如果电路的放电火花能量超标，会引起煤尘或瓦斯爆炸，造成重大生产事故，严重威胁人员生命安全4。因此，通过研究本安电路的放电特性，合理设计电感、电容等电路参数，减小电路存储能量，降低电路故障时的火花放电能量，是本安电路研究的重要内容，对于保障煤矿安全具有重要意义。目前本安电路设计大部分是基于 IEC 火花实验装置进行的5，通过火花点燃实验，以电路放电是否可以引燃爆炸性气体为依据来判断电路是否达到本安要求6。刘树林等7将容性本安电路的火花放电过程分为介质击穿、火花产生、火花持续和火花熄灭 4 个阶段，详细阐述了火花放电的微观过程。刘建华8基于 IEC 火花实验，提出了简单电感电路的电流指数模型和简单电容电路的电压指数模型。于月森等9基于 IEC 火花实验，建立了截止型保护方式的容性电路火花放电模型，分析了不同因素对本安性能的影响。赵永秀等10通过爆炸性试验对电感电路分断放电特性进行研究，提出了电弧放电阶段的电阻指数模型，得出了电感电路分断电弧放电电压和电流数学模型。上述研究推动了本安电路的发展，但都是针对单一容性电路或感性电路，缺少对混合型电路的全面分析，且通过 IEC 火花实验装置进行实验存在实验结果重复性差、可靠性低、要求高的缺点11。为解决上述问题，本文设计了短路瞬态能量实验，在此基础上对混合型本安电路的短路瞬态过程进行分析，建立短路瞬态能量数学模型，结合数学模型和仿真工具分析不同因素对瞬态能量的影响，并进行了实验验证。1本安电路短路瞬态过程分析截流型保护方式下，混合型本安电路的瞬态能R1R2S1RLS2i1i2icucu0量实验等效原理如图 1 所示。E 为电源电压，为充电侧电阻，为放电侧回路等效电阻，C 为电容，L 为电感，为保护开关，为负载电阻，为短路开关。为电源输出的主电路电流，为输出电流，为电容电流，为电容电压，为输出电压。截止式保护电路S1R1R2S2ECLRLi1ici2+u0uc图1瞬态能量实验等效原理Fig.1ExperimentalequivalentprinciplediagramoftransientenergyS2S1短路瞬态能量实验依据 GB/T3836.42010爆炸性环境第 4 部分：由本质安全型“i”保护的设备规定设计。实验时，闭合短路开关，模拟发生短路故障，电流迅速升高，超过了保护电路的保护阈值，经过延迟时间，保护电路开关关断，短路保护动作完成。使用数字示波器测量短路瞬态过程中的输出电流和电压波形（图 2），计算短路瞬态过程中向负载端传递的瞬态能量，若瞬态能量不高于 260J，可认为满足本安要求12。t10Iu0,i2IIIIIi2u0t2输出t3t图2短路瞬态过程输出电流与电压波形Fig.2Currentandvoltagewaveformsofshortcircuittransientenergyprocess短路瞬态过程可分为 3 个阶段：t11）短路故障前的稳定阶段（0）。在该阶段，电路处于正常工作状态下。t1t22）瞬态能量释放阶段（）。在该阶段，本安2023年第7期聂鸿霖等：混合型本安电路短路瞬态能量分析121保护电路未动作，电容主导了能量的释放，短路电流迅速上升，电感中开始储存能量。电容能量释放完后，电感储存的能量达到最大值，电感开始释放能量，电路电流开始减小。t2t33）电路关断阶段（）。本安保护电路开始工作，保护开关在很短的时间内迅速关断，短路电流立即下降至 0。由上述分析可知：第阶段电路状态稳定，没有释放能量；第阶段保护电路未动作，短路电流迅速上升，是短路瞬态能量的集中释放阶段；第阶段保护电路动作，电路被关断，短路电流迅速下降至 0，能量释放小。本文主要研究第阶段的瞬态能量释放。2短路瞬态能量数学模型根据图 1 可得电路方程：i1=ic+i2E=i1R1+ucic=Cducdtuc=R2i2+Ldi2dt+u0（1）uc由式（1）可得关于的二阶非齐次微分方程：d2ucdt2+R1R2C+LR1LCducdt+R1+R2R1LCuc=u0+ER2R1LC（2）式（2）可等效为d2ucdt2+A1ducdt+A2uc=A3（3）A1=R1R2C+LR1LC（4）A2=R1+R2R1LC（5）A3=u0+ER2R1LC（6）式（3）对应的齐次微分方程的特征方程为r2+A1r+A2=0（7）式中 r 为特征变量。特征方程的 2 个根为r1=A1+A214A22（8）r2=A1A214A22（9）=A124A200根据特征根的种类可得电路的 2 种状态。令特征 方 程 的 特 征 根 判 别 式 为，当时，有 2 个实数特征根，电路处于非振荡状态；当时，有 2 个复数域根，电路处于振荡状态13。电路的短路状态过渡过程就是能量的转换过程，能量的释放受电路初始状态的电压和电流、电路结构及电路元件参数的影响。电路处于非振荡状态时，电容和电感等储能元件的能量消耗在电阻上14。在实际应用中，电路发生短路故障时大多处于非振荡状态15，因此本文仅讨论电路处于非振荡状态下的情况。E(1+R2)R1+R2式（3）的一个特解为，因此，当电路满足非振荡条件时，式（3）的齐次微分方程的通解为uc=B1exp(r1t)+B2exp(r2t)+E(1+R2)R1+R2（10）式中B1B2，为常数。由于发生短路时电容电压和电感电流都无法突变16，根据电路状态方程可得初值条件为ic=0uc=Ei1R1（11）B1B2将初值条件代入式（10）和式（1）中可解得常数和：B1=r2r1r2E(R11)R1+R2（12）B2=r1r1r2E(R11)R1+R2（13）i2u0由式（1）可得输出电流 和输出电压：i2=EucR1Cducdt（14）u0=ucR2i2Ldi2dt（15）设短路保护动作时间为 tg，tg=t2t1，则短路瞬态能量为W=u0wtg0i2dt=u0(ER1tg1R1r1r2(B1exp(r1tg)+B2exp(r2tg)B1r2B2r1)E(1+R2)R1(R1+R2)tgC(B1exp(r1tg)+B2exp(r2tg)B1B2)（16）3电路瞬态能量影响因素分析为了正确分析电路参数对瞬态能量的影响，需要在保证电路处于非振荡状态的基础上设置充电电阻、回路电阻、电源电压、电容和电感参数，同时使用 Matlab 软件进行计算分析17。3.1电容的影响R1R2设置电源电压为 12V，电感 L 为 1H，充电电阻为5，放电回路的等效电阻为 0.2，负载电流为 2A，保护阈值为 2.2A，保护电路动作时间为5s，在 Matlab 中进行仿真，分析不同电容下瞬态能量 W 的变化，结果如图 3 所示。122工矿自动化第49卷2004006008001 000050100150W/JC/F图3不同电容下瞬态能量的变化Fig.3Transientenergychangesunderdifferentcapacitancevalues由图 3 可看出，随着电容的增大，短路瞬态能量随之增大，短路瞬态能量越来越接近于一个稳定值 Wst：Wst=E2R1tgE2(1+R2)R1(R1+R2)tg（17）由 式（17）可 得 短 路 瞬 态 能 量 的 稳 定 值 为110.77J，该值与电源电压和保护动作时间成正比，与放电回路电阻成反比，与电源端的充电电阻成反比。3.2电感的影响设置电容 C 为 120F，改变电感大小，其他参数不变，在 Matlab 中进行仿真，分析不同电感下瞬态能量的变化，结果如图 4 所示。可看出随着电感增大，短路瞬态能量同样趋近于一个稳定值，但增长变缓。这是因为电感值越大，其对电流的阻碍作用越明显18。100200300400500050100150W/JL/H图4不同电感值下瞬态能量的变化Fig.4Transientenergychangesunderdifferentinductancevalues3.3电源电压的影响改变电源电压 E，其他参数不变，在 Matlab 中进行仿真，分析不同电源电压下瞬态能量的变化，结果如图 5 所示。可看出随着电源电压的增大，在短路保护时间不变的情况下，短路电流和短路瞬态能量均有较大幅度增加，由此可看出，电源电压的增大会对本安电路的本安性能产生较大负面影响。5101520050100150200W/JE/V图5不同电源电压下瞬态能量的变化Fig.5Transientenergychangesunderdifferentsupplyvoltages3.4保护动作时间的影响tg改变短路保护动作时间，其他参数不变，在Matlab中进行仿真，分析不同保护动作时间下瞬态能量的变化，结果如图 6 所示。由图 6 可知，保护动作时间较短时，缩短保护动作时间可有效减小短路瞬态能量；而当保护动作时间较长时，缩短保护动作时间，短路瞬态能量减小不明显。因此，设计本安电路时，保护动作时间要尽量处于可以快速减小短路瞬态能量的范围。5101520050100150W/Jtg/s图6不同保护动作时间下瞬态能量的变化Fig.6Transientenergychangeunderdifferentprotectiontime由式（16）可知短路瞬态能量与保护动作时间成双指数规律变化，因此，可根据指数函数的变化规律界定保护动作时间的最有效范围19，使用 Matlab 的双指数函数拟合功能，设最有效范围的临界时间为ts=C(R2+L)R1(R1+R2+L)（18）代入参数可得仿真条件下临界时间为 4.62s，即保护动作时间小于 4.62s 时可有效降低短路瞬态能量。4实验验证为验证短路瞬态能量数学模型的正确性，开发了基于该模型的本安电源，并进行了短路实验。实验电路原理如图 7 所示，将负载短路，得到危险情况2023年第7期聂鸿霖等：混合型本安电路短路瞬态能量分析123下的最大短路电流，使用数字示波器测量短路电流和输出电压20。电流传感器负载数字示波器本安电源短路开关图7实验电路原理Fig.7Experimentalcircuitschematic本安电源短路瞬态能量实验电路实物如图 8 所示。本安电源的滤波电容设计需要兼顾滤波性能和本安要求21，参考图 3 设计。参考图 5 和实际需求，确定本安电源电压为 12V。本安电路的动作保护时间根据式（18）设计，动作时间要小于临界时间 ts。正常工作时负载电流为 2A，设短路保护的电流阈值为2.2A。短路实验输出电压和电流波形如图 9 所示。数字示波器开关电源本安电路电阻负载电流钳图8本安电源短路瞬态能量实验电路实物Fig.8SchematicdiagramoftransientenergyexperimentforshortcircuitofprimarysafetypowersupplyTekM pos:40.00 ns MEASURECH125.4 V最小值CH111.8 V最大值CH210.8 A最大值CH2200 mA最小值CH2CH2 5.00 ACH1 5.00 VCH15.60 V10 Hz2022-11-25M 1.00 s无Acq cpmplete图9电路瞬态能量实验短路电流和电压波形Fig.9Short-circuitcurrentandvoltagewaveformoftransientenergytest由图 9 可知，实验电流和电压波形与理论分析结果基本吻合，保护动作时间为 5s，短路瞬态能量主要集中在第 2 阶段。将电流和电压波形拟合为函数表达式：i=7.67t2+16.533t+20 t1.2 s10.81.2 st2.6 s1.15t+13.792.6 st4.6 s21.25+106.254.6 st5.0 s（19）u=7.75t+11.80 t 1.2 s1.56t+4.3751.2 st 2.8 s02.8 st 4.4 s127t+558.84.4 st 4.6 s63.5t317.54.6 st 5.0 s（20）由式（19）和式（20）可得短路瞬态能量为W=wtg0uidt=33.22 J（21）短路瞬态能量远小于 GB/T3836.42010爆炸性环境第 4 部分：由本质安全型“i”保护的设备规定的 260J，符合本安要求。5结论1）分析了本安电路短路瞬态过程，将其分为3 个阶段，即短路故障前的稳定阶段、瞬态能量释放阶段、电路关断阶段。得出短路瞬态能量主要集中于保护电路动作前电容和电感释放能量的第阶段。2）建立了短路瞬态能量数学模型，分析了电路参数对瞬态能量的影响。伴随着电容和电感增大，短路瞬态能量呈现快速上升趋势，最后趋于一个稳态值。电源电压的增大会使短路瞬态能量快速增大，对本安电路的本安性能产生较大负面影响。保护电路动作时间小于临界时间时，随着动作时间缩短，短路瞬态能量迅速减小；保护电路动作时间大于临界时间时，能量减小较为缓慢。3）基于等效短路瞬态能量数学模型开发了本安电源，进行了能量实验，得出短路电流和电压波形与理论分析结果基本吻合，短路瞬态能量为 33.22J，符合本安要求，可为本安电源的设计提供参考。参考文献（References）：孟庆海，田媛.本质安全电路模拟储能元件潜在危险性分析及其本质安全判据J.电工技术学报，2022，37（3）：676-685.MENG Qinghai，TIAN Yuan.Analysis of potentialhazards of analog energy storage components in theintrinsic safety circuits and their intrinsic safetycriteriaJ.Transactions of China ElectrotechnicalSociety，2022，37（3）：676-685.1景国勋，刘孟霞.20152019年我国煤矿瓦斯事故统计与规律分析J.安全与环境学报，2022，22（3）：1680-1686.JINGGuoxun，LIUMengxia.StatisticsandanalysisofcoalminegasaccidentsinChinafrom2015to2019J.Journal of Safety and Environment，2022，22（3）：1680-1686.2赵永红.容性本安电路放电模型及放电特性分析J.煤炭工程，2021，53（6）：172-175.ZHAO Yonghong.Discharge model and characteristicanalysis of capacitive intrinsic safety circuitJ.CoalEngineering，2021，53（6）：172-175.3井莉楠.本质安全电路电弧放电特性与非爆炸检测方4124工矿自动化第49卷法的研究D.焦作：河南理工大学，2007.JING Linan.The research on characteristic of arcdischargeofintrinsicallysafecircuitsandnon-explosiondetecting methodD.Jiaozuo：Henan PolytechnicUniversity，2007.黄鹤松，陈曦，田成金，等.一种高性能矿用本质安全型电源设计J.工矿自动化，2019，45（2）：18-23.HUANG Hesong，CHEN Xi，TIAN Chengjin，et al.Design of a high-performance mine-used intrinsicallysafepowersupplyJ.IndustryandMineAutomation，2019，45（2）：18-23.5UBERC，HILBERTM，FELGNERA，etal.Electricaldischarges caused by opening contacts in an ignitableatmosphere-Part I：Analysis of electrical parameters atignition limitsJ.Journal of Loss Prevention in theProcessIndustries，2019，61：114-121.6刘树林，钟久明，樊文斌，等.电容电路短路火花放电特性及其建模研究J.煤炭学报，2012，37（12）：2123-2128.LIU Shulin，ZHONG Jiuming，FAN Wenbin，et al.ShortcircuitdischargecharacteristicsofthecapacitivecircuitanditsmathematicalmodelJ.JournalofChinaCoalSociety，2012，37（12）：2123-2128.7刘建华.爆炸性气体环境下本质安全电路放电理论及非爆炸评价方法的研究D.徐州：中国矿业大学，2008.LIU Jianhua.A study on discharge theory and non-explosion evaluating method of the intrinsically safecircuits for explosive atmospheresD.Xuzhou：ChinaUniversityofMiningandTechnology，2008.8于月森，张望，孟庆海，等.截止型保护方式下容性电路短路火花放电模型及分析J.煤炭学报，2013，38（3）：517-521.YU Yuesen，ZHANG Wang，MENG Qinghai，et al.Modelingandanalysisonsparkdischargeofcapacitivecircuitwithcut-offtypeprotectionJ.JournalofChinaCoalSociety，2013，38（3）：517-521.9赵永秀，刘树林，马一博.爆炸性试验电感电路分断放电特性分析与建模J.煤炭学报，2015，40（7）：1698-1704.ZHAOYongxiu，LIUShulin，MAYibo.Analysisandmodelingofinductor-disconnected-dischargedcharacteristics based on explosive testJ.Journal ofChinaCoalSociety，2015，40（7）：1698-1704.10朱林，刘树林，刘柏清，等.本质安全低压直流电路放电理论及数值研究综述J.工矿自动化，2022，48（8）：16-25.ZHU Lin，LIU Shulin，LIU Boqing，et al.Review ofdischargetheoryandnumericalresearchonintrinsicallysafe low voltage DC circuitsJ.Journal of MineAutomation，2022，48（8）：16-25.11UBER C，RUNGE T，BRUNZENDORF J，et al.Electricaldischargescausedbyopeningcontactsinanignitableatmosphere-PartII：Spectroscopicinvestigationand estimation of temperaturesJ.Journal of Loss12PreventionintheProcessIndustries，2019，61：213-219.GB/T3836.42010爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备S.GB/T 3836.4-2010 Explosive atmospheres-Part 4：EquipmentprotectionbyintrinsicsafetyiS.13于月森，戚文艳，胡义涛，等.复合电路的放电特性研究J.煤矿安全，2013，44（9）：54-57.YU Yuesen，QI Wenyan，HU Yitao，et al.Study ondischarge characteristics of compound circuitsJ.SafetyinCoalMines，2013，44（9）：54-57.14LYUYingchao，HUANGJunchao，HUANGZhiyao，etal.Study on the application of simulated inductortechniquetothedesignofC4DsensorJ.SensorsandActuators，A：Physical，2017，264：195-204.15康骞，许春雨，田慕琴，等.电势电容电路短路火花放电影响因素分析J.工矿自动化，2020，46（8）：38-43，63.KANGQian，XUChunyu，TIANMuqin，etal.Analysisofinfluencingfactorsofshort-circuitsparkdischargeinelectric potential capacitance circuitJ.Industry andMineAutomation，2020，46（8）：38-43，63.16赵永秀，王骑，王瑶，等.爆炸性环境电感分断放电引燃能力及本安性能评价方法J.煤炭学报，2020，45（增刊2）：867-874.ZHAO Yongxiu，WANG Qi，WANG Yao，et al.Criterionofintrinsicallysafeandignitioncapabilityofinductor-disconnected-discharge in explosiveenvironmentsJ.JournalofChinaCoalSociety，2020，45（S2）：867-874.17刘树林，郝雨蒙，李艳，等.基于最大功率的本安Buck变 换 器 设 计 方 法 J.电 工 技 术 学 报，2021，36（3）：542-551.LIU Shulin，HAO Yumeng，LI Yan，et al.Designmethodsofintrinsicallysafebuckconverterbasedonthemaximum output powerJ.Transactions of ChinaElectrotechnicalSociety，2021，36（3）：542-551.18刘树林，马一博，文晓明，等.输出本安Buck-Boost变换器的最危险输出短路放电工况研究J.电工技术学报，2015，30（14）：253-260.LIUShulin，MAYibo，WENXiaoming，etal.Researchon the most dangerous output short-circuit dischargeconditionsofoutputintrinsicsafetybuck-boostconvertersJ.Transactions of China ElectrotechnicalSociety，2015，30（14）：253-260.19孟庆海，牟龙华，王崇林，等.本质安全电路的功率判别式J.中国矿业大学学报，2004，33（3）：58-60.MENGQinghai，MULonghua，WANGChonglin，etal.Electric power criterion of intrinsic safe circuitsJ.JournalofChinaUniversityofMining&Technology，2004，33（3）：58-60.20刘树林.本质安全开关变换器基础理论及关键技术研究D.西安：西安科技大学，2007.LIU Shulin.Basic theory&key technologies ofintrinsicallysafeswitchingconvertersD.Xian：XianUniversityofScienceandTechnology，2007.212023年第7期聂鸿霖等：混合型本安电路短路瞬态能量分析125