随着科学技术的不断发展,煤矿井下各种电器设备应用越来越广泛,如监测设备、预警设备、控制设备等,煤矿开采对供电电源的需求越来越大。为保证井下供电的安全性和可靠性,井下电气设备供电电源必须要满足防爆要求,其中防爆性能最为优良的就是本质安全型电源。随着煤矿科技的不断发展,先进电气设备在矿井下应用日趋广泛,日益增长的电气设备对本质安全型电源的需求提出了更高的要求。然而目前井下使用的本质安全型电源输出功率仍然较低,严重限制了其应用与发展,因此如何提升本质安全电源输出功率成为了一个迫切需要解决的问题。通过对本质安全的基础理论、本安防爆系统及常见本安电源、主要性能指标的分析介绍,本文着重阐述了本安电源的保护形式及安全性能评估方法。研究了提升本安电源输出功率的几种方法,对EC电路模型自然放电特性进行研究,讨论各参数变化对其安全性能的影响;在此基础上,深入分析了截止型EC电路火花放电特性,通过对前两者的比较,研究了一种改进截止型EC火花放电电路,该模型利用MOSFET恒流区的工作特性来实现对火花放电时火花电流的限制。通过与普通截止型EC火花电路放电特性的分析对比,表明了改进截止型EC火花电路能够有效的降低火花放电电流,限制火花放电功率。结合改进截止型EC火花电路放电分析,本文设计了一种高功率因数的输出本质安全开关电源来验证改进截止型保护电路的准确性。同时依据GB3836.4中简单电容电路最小点燃曲线,研究了改进截止型保护电路的本质安全非爆炸性评估方法。最后通过软件仿真和实验对理论分析与设计的正确性进行验证,实验验证了前述模型的准确性。