CN106208795B - 高电压脉冲开关系统以及包含该系统的电气集尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一实施方式涉及的高电压脉冲开关系统，将通过电压来驱动的IGBT用作开关元件，其特征在于，包括：谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，其中，所述开关部包括：开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；以及开关元件控制部，与所述谐振电流的周期联动而生成并施加第一门信号，所述第一门信号使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态。

Description

高电压脉冲开关系统以及包含该系统的电气集尘装置

技术领域

本发明涉及高电压脉冲开关系统及其控制方法。

背景技术

高电压脉冲开关系统是生成高电压脉冲的装置，用在电气集尘装置或者除臭系统等环境设备中。

高电压脉冲开关系统用在电气集成装置中时，高电压脉冲开关系统将脉冲电压施加到放电电极上，以通过放电电极产生电晕放电，从而使阴离子在空气中放电。由此施加到空气中的阴离子包围空气中的粉尘，使粉尘(-)离子化。

高电压脉冲开关系统将直流电压施加到集尘板上，以使电离的粉尘向集尘板移动，从而使阴离子通过集尘板再次回到电源。由此，失去阴离子的粉尘无法继续停留在集尘板上而往下下落，从而被收集在收集室(未图示)。

一般的高电压脉冲开关系统作为用于向电气集尘器施加高电压的开关元件采用高电压晶闸管二极管开关(TDS、Thyristor Diode Switch)。韩国公开特许第1999-0071188号(以下称为‘在先技术文献’)中公开了高电压晶闸管二极管开关的一例。

在高电压晶闸管二极管开关中，晶闸管以及与该晶闸管反向并联的二极管构成一个模块。根据负载所需的电压，以串联方式堆叠(stack)多个高电压晶闸管二极管开关，从而构成高电压脉冲开关系统。

随着构成现有的高电压脉冲开关系统的晶闸管停产，作为其替代开关提出过绝缘栅双极型晶体管(IGBT、Insulated Gate Bipolar Transistor，以下称为‘IGBT’)。

然而，由于晶闸管是电流驱动型元件而IGBT是电压驱动型元件，其驱动机制不同，因此不能将由晶闸管构成的高电压脉冲系统的驱动机制照搬套用到由IGBT构成的高电压脉冲系统上。因此，需要一种能够适用于由IGBT构成的高电压脉冲系统的新的驱动机制。

发明内容

所要解决的技术问题

本发明旨在解决上述的问题，其目的在于，提供一种将通过电压来驱动的IGBT用作开关元件的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。

此外，本发明的另一目的在于，提供一种能够使串联的多个开关元件的通断时间同步且使各开关元件的驱动电路彼此隔离的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。

此外，本发明的又另一目的在于，提供一种能够从火花中保护开关元件的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。

此外，本发明的又另一目的在于，提供一种能够实现短脉冲宽度的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。

此外，本发明的又另一目的在于，提供一种能够从负载产生的过电压保护开关元件的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。

此外，本发明的又另一目的在于，提供一种能够简化电路结构的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。

解决技术问题的方法

为了实现上述目的，本发明的一实施方式涉及的高电压脉冲开关系统，其特征在于，包括：谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，其中，所述开关部包括：开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；以及开关元件控制部，与所述谐振电流的周期联动而生成并施加第一门信号，所述第一门信号使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态。

为了实现上述目的，本发明的另一实施方式涉及的高电压脉冲开关系统，其特征在于，包括：LC谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；多个开关部，彼此串联，根据基于触发信号生成的控制信号控制所述谐振电流的流通；以及触发信号发送部，以无线方式将所述触发信号传输到所述多个开关部，其中，所述控制信号使所述开关部的电力半导体开关在预定时间内保持闭合状态。

为了实现上述目的，本发明的另一实施方式涉及的电气集尘装置，其特征在于，包括：集尘器本体，用于除去包含在废气中的粉尘，其包括放电电极以及集尘板；以及高电压脉冲开关系统，向所述集尘器本体施加电源，其中，所述高电压脉冲开关系统包括：脉冲电压源，供给用于生成脉冲电压的电压；直流电压源，供给用于生成起动电压的电压；谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，其中，所述开关部包括：开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；以及开关元件控制部，生成用于使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态的第一门信号，并将所生成的第一门信号施加到所述电力半导体开关。

发明效果

根据本发明，能够提供适用于将通过电压来驱动的IGBT用作开关元件的系统的高电压脉冲开关系统。

此外，根据本发明，使串联的多个开关元件的通断时间同步，且使驱动电路彼此隔离，从而减少开关元件之间的电压不平衡引起的开关元件损坏。

此外，根据本发明，能够从负载产生的火花有效保护开关元件。

此外，根据本发明，通过将晶闸管替换为IGBT，能够生成具有100μs以下的短脉冲宽度的谐振电流。

此外，根据本发明，通过附加过电压防止电路，能够从过电压保护开关元件。

此外，根据本发明，可以利用施加于开关元件两端的电压本身来生成供给到内部电路的电源，从而能够简化电路结构。

此外，根据本发明，使用额定电压高的IGBT来代替额定电压低的晶闸管，从而在相同的条件下不仅能够减少开关元件的数量，还因为IGBT的价格与晶闸管相比低廉，从而能够在整体上降低高电压脉冲开关系统的价格。

此外，根据本发明，与晶闸管相比，IGBT的重量轻，从而能够减小高电压脉冲开关系统的总重量。

此外，根据本发明，IGBT的驱动电路为无线绝缘型，因此串联的多个IGBT可以执行精确地同步切换，由此能够从集尘器的火花彻底保护IGBT，从而能够大幅降低IGBT的损坏率，因此不仅能够提高高电压脉冲开关系统的可靠性，还能节省售后服务费用。

附图说明

图1是概略示出本发明的一实施例涉及的高电压脉冲开关系统的结构的电路图。

图2是示出图1所示的开关部结构的方框图。

图3是示出图2所示的开关元件控制部结构的方框图。

图4是对门触发信号、第一门信号以及谐振电流的波形进行比较的曲线图。

图5是示出图1所示的开关部的实现例的电路图。

图6是概略示出门触发信号发送部结构的方框图。

附图标记：

100：高电压脉冲开关系统

110：脉冲电压源

120：直流电压源

130：谐振电路部

140a～140n：开关部

L：负载

150：电气集尘装置

160：门触发信号发送部

170：第一分离部

180：第二分离部

210：开关元件

220：开关元件控制部

230：过电压发生检测部

240：驱动电压生成部

250：缓冲电路

260：显示部

270：门触发信号接收部

具体实施方式

本说明书中所使用的术语的含义应理解为如下。

除非文章中明确的另有定义，单数表示包括复数表示，“第一”、“第二”等术语只是用来区分一个构成要素和另一个构成要素，权利要求的范围不受这些术语限制。

应理解为，“包括”或者“具有”等术语不排除存在或增加一个或多个其它特征或者数字、步骤、动作、构成要素、部件或者其组合的可能性。

应理解为，术语“至少一个”表示包括通过一个以上的相关项目能够提供的所有组合。例如，“第一项目、第二项目以及第三项目中的至少一个”的意思，不仅分别表示第一项目、第二项目以及第三项目，也表示能够由第一项目、第二项目以及第三项目中的两个以上提供的所有项目的组合。

以下为了便于说明，在说明结构时对相同的结构赋予相同的附图标记。

下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

高电压脉冲开关系统

图1是概略示出本发明的一实施例涉及的高电压脉冲开关系统的结构的电路图。

如图1所示，本发明的一实施例涉及的高电压脉冲开关系统100包括谐振电路部130以及多个开关部140a～140n。此外，图1所示的高电压脉冲开关系统100可以进一步包括脉冲电压源110以及直流电压源120。为了便于说明，图1示出了高电压脉冲开关系统100包括脉冲电压源110以及直流电压源120，然而也可以只由谐振电路部130以及多个开关部140a～140n来构成高电压脉冲开关系统100，脉冲电压源110以及直流电压源120也可以通过单独的系统来实现。

此外，为了便于说明，图1示出了高电压脉冲开关系统100作为负载L适用于电气集尘装置150的结构，然而本发明涉及的高电压脉冲开关系统100不仅适用于电气集尘装置150也可以适用于需要施加高电压的各种设备(例如，除臭系统等)。

如图1所示，本发明的一实施例涉及的高电压脉冲开关系统100，用于生成脉冲电压的脉冲电压源110和用于生成直流高电压的直流电压源120彼此分离而独立构成，从而独立控制直流高电压和脉冲电压。

脉冲电压源110生成正(+)直流电压，该正直流电压用以生成输出到负载L的脉冲电压V_PS。在本发明中，脉冲电压源110生成正(+)直流电压是为了使负载L(例如，电气集尘装置的放电电极)接收负脉冲电压。即，虽然通过脉冲电压源110生成并输出正脉冲电压，但是以电气集尘装置150的放电电极为基准电位时，生成负脉冲电压并施加到放电电极。

直流电压源120生成起动电压V_DC，在一实施例中，如图1所示，直流电压源120生成并输出负(-)直流电压。在本发明中，直流电压源120生成并输出负(-)直流电压是为了向采用高电压脉冲开关系统100的负载L(例如，电气集尘装置的放电电极)供给负(-)直流电压从而在负载L的内部产生放电。

谐振电路部130随着从电压源110、120提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流。在一实施例中，谐振电路部130可以包括彼此串联的谐振电感L_S以及谐振电容C_S。谐振电路部130随着多个开关部140a～140n的闭合(on)而成为闭合电路，从而通过充电于谐振电容C_S中的脉冲电压来使谐振电流流通。

多个开关部140a～140n相互串联，用以控制谐振电流的流通。如此，本发明通过串联多个开关部140a～140n，能够开关数kV至数百kV以上的高电压。

具体来说，当开关部140a～140n处于闭合状态时，谐振电路部130形成闭合电路(closed loop)，从而使谐振电流流通。当开关部140a～140n处于断开状态时，谐振电路部130形成开环电路(open loop)，从而切断谐振电流的流通。

在一实施例中，本发明涉及的高电压脉冲开关系统100为了预防开关部140a～140n之间的电压不均匀分布引起的开关部140a～140n损坏，可以使多个开关部140a～140n的通断时间同步。

此外，本发明涉及的高电压脉冲开关系统100，在谐振电流中的正(+)谐振电流流通的整个第一时间区间内使开关部140a～140n保持闭合状态。此外，本发明涉及的高电压脉冲开关系统100，在谐振电流中的负(-)谐振电流流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间内使开关部140a～140n保持闭合状态。由此，本发明能够预防由于火花引起的开关部140a～140n损坏。

以下，参照图2，更具体地说明这种多个开关部140a～140n的结构。

图2是示出本发明的一实施例涉及的开关部结构的方框图。

为了便于说明，图2仅示出了多个开关部140a～140n中的任一个开关部140a的结构。其余开关部140b～140n的结构也跟图2所示的开关部140a相同。

如图2所示，本发明涉及的开关部140a包括开关元件210以及开关元件控制部220。此外，开关部140a可以额外包括过电压发生检测部230、驱动电压生成部240、缓冲电路250、显示部260以及门触发信号接收部270。

为了便于说明，图2示出了开关部140a包括过电压发生检测部230、驱动电压生成部240、缓冲电路250、显示部260以及门触发信号接收部270，然而也可以只由开关元件210以及开关元件控制部220来构成开关部140a，而过电压发生检测部230、驱动电压生成部240、缓冲电路250、显示部260以及门触发信号接收部270也可以由单独的装置来实现。

开关元件210通过闭合或断开动作来控制谐振电流的流通。开关元件210可以由通过门信号闭合或断开的电力半导体开关(未图示)以及与电力半导体开关反向并联的二极管(未图示)来构成。

此时，电力半导体开关在谐振电流中的正(+)谐振电流流通的整个第一时间区间内保持闭合状态。此外，电力半导体开关在谐振电流中的负(-)谐振电流流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间内保持闭合状态。

在一实施例中，电力半导体开关可以由绝缘栅双极型晶体管(IGBT、InsulatedGate Bipolar Transistor)来实现，从而能够实现现有的晶闸管无法实现的100μs以下的短脉冲宽度。不同于通过电流驱动的晶闸管，IGBT是通过电压来驱动的元件，因此只有在施加至IGBT的门信号闭合的区间内导通。

接着，开关元件控制部220生成用于使电力半导体开关闭合的门信号，并施加到电力半导体开关的栅端子。

本发明在谐振电流中的正(+)谐振电流流通的整个第一时间区间内以及负(-)谐振电流流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间内要使电力半导体开关保持闭合状态。因此，开关元件控制部220生成用于使电力半导体开关在该时间区间内保持闭合状态的第一门信号，并将所生成的第一门信号施加到电力半导体开关。

参照图3更具体地说明开关元件控制部220的结构。

图3是示出本发明的一实施例涉及的开关元件控制部结构的方框图。

如图3所示，开关元件控制部220包括第一信号转换部310、第一门信号生成部320、第二信号转换部330、第二门信号生成部340以及门驱动器350。

第一信号转换部310从门触发信号接收部270接收门触发信号并转换为电信号。第一信号转换部310从转换成电信号的门触发信号中检测出上升沿(rising edge)或者下降沿(falling edge)。当检测到上升沿或者下降沿时，第一信号转换部310向第一门信号生成部320通知检测到上升沿或者下降沿，从而生成第一门信号。

第一门信号生成部320与通过第一信号转换部310检测的门触发信号的上升沿或者下降沿同步生成第一门信号，该第一门信号能够使电力半导体开关在谐振电流中的正(+)谐振电流流通的整个第一时间区间内以及负(-)谐振电流流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间内保持闭合状态。

由此，电力半导体开关在相当于第一脉冲宽度的时间区间内保持闭合状态。

图4示出了对门触发信号、第一门信号以及谐振电流的波形进行比较的曲线图。

如图4所示，可知通过第一门信号生成部320生成的第一门信号Vg具有第一脉冲宽度W1，该第一门信号Vg与门触发信号V_PD的上升沿同步，能够使电力半导体开关在谐振电流Im中的正(+)谐振电流S_(n)流通的整个第一时间区间1/2Ts内以及负(-)谐振电流D_(n)流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间T_E内保持闭合状态。

如此，第一门信号生成部320生成第一门信号，以使电力半导体开关不仅在正(+)谐振电流S_(n)流通的整个第一时间区间1/2Ts内而且也在负(-)谐振电流D_(n)流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间T_E内保持闭合状态，所以即使从负载L产生火花，由于电力半导体开关处于导通状态，从而保护电力半导体开关。

在一实施例中，第一门信号生成部320可以生成第一门信号，该第一门信号具有与由其它开关元件控制部(未图示)所包含的第一门信号生成部(以下称为‘其它第一门信号生成部’)生成的第一门信号相同的上升斜率(Rising slope)。此时，上升斜率是指电力半导体开关为IGBT时的dv/dt。

本发明涉及的第一门信号生成部320生成与由其它第一门信号生成部所生成的第一门信号具有相同上升斜率的第一门信号的原因在于，如果从各开关部生成的第一门信号的上升斜率不同，则无法使电力半导体开关之间的通断时间同步，由此会发生电力半导体开关之间的电压不均匀分布引起的开关损坏的问题。

因此，通过使第一门信号生成部320生成具有与由其它第一门信号生成部生成的第一门信号相同上升斜率的第一门信号，能够使电力半导体开关之间的通断时间同步，由此使电力半导体开关更可靠地动作。

再次参照图3，第二信号转换部330将由过电压发生检测部230施加的过电压发生检测信号转换为第二门信号生成部340能够识别的信号。

在一实施例中，由于由过电压发生检测部230施加的过电压发生检测信号的电压电平高于第二门信号生成部240所能识别的信号的电压电平，因此第二信号转换部330可以对由过电压发生检测部230施加的过电压发生检测信号的电压电平进行下转换(Downconversion)后提供给第二门信号生成部340。

若从第二信号转换部330接收到过电压发生检测信号，则第二门信号生成部340与过电压发生检测信号同步生成具有第二脉冲宽度的第二门信号，所述第二门信号能够使电力半导体开关在预设的时间内保持闭合状态。第二门信号生成部340通过将第二门信号施加到电力半导体开关的栅端子，使电力半导体开关至少在发生过电压的时间内保持闭合状态，从而更为安全地从过电压保护电力半导体开关。

门驱动器350将由第一门信号生成部320生成的第一门信号以及由第二门信号生成部340生成的第二门信号转换为适合于电力半导体开关的信号并施加到电力半导体开关的栅端子。在一实施例中，门驱动器350可以对第一门信号以及第二门信号的电压电平进行上转换(Up conversion)后施加到电力半导体开关的栅端子。

另一方面，虽然图3中未示出，但为了将第一门信号以及第二门信号传输到门驱动器350，本发明涉及的开关元件控制部220可以进一步包括或门(OR gate)，该或门将第一门信号生成部320以及第二门信号生成部340用作输入端子，并将门驱动器350用作输出端子。

再次参照图2，过电压发生检测部230检测电力半导体开关的两端是否发生过电压，当发生过电压时，生成过电压发生检测信号并提供到开关元件控制部220。

在一实施例中，为了快速检测大于等于预设电压电平的过电压，过电压发生检测部230可以由多个瞬态电压抑制(TVS、Transient Voltage Suppressor)二极管来实现。

在另一实施例中，过电压发生检测部230还可以利用稳压二极管(zener diode)以及连接到电力半导体开关两端的分布电阻来实现。

驱动电压生成部240的作用如下：在电力半导体开关处于断开状态的时间区间内将施加到电力半导体开关两端的电压来进行充电，并将充电的电压作为开关部140a的驱动电压供给。更具体地说，当电力半导体开关处于断开状态时，驱动电压生成部240将施加到电力半导体开关两端的电压充电到在内部所具有的电容中，并利用充电于电容中的电压来生成用于驱动开关部140a、例如开关元件控制部220的驱动电压。

如此，由于本发明在其内部包括驱动电压生成部240，因此不需要用于驱动开关部140a的单独的电压源，从而能够简化电路设计。

缓冲电路250与开关元件210并联，用于从传到开关元件210的火花保护开关元件210。

在一实施例中，缓冲电路250可以由第一缓冲电路(未图示)以及第二缓冲电路(未图示)构成，所述第一缓冲电路用于消除脉冲宽度小于预设的第一临界值的火花，所述第二缓冲电路与所述第一缓冲电路并联，用于消除脉冲宽度大于等于第一临界值的火花。

显示部260用于向外部显示开关元件210是否正常动作。更具体地说，当开关元件210正常动作时，显示部260因电流流通而发光，否则被断开而不发光。在一实施例中，显示部260可以包括发光二极管以及稳压二极管。稳压二极管与发光二极管并联，当发光二极管上施加到预设的临界电压以上的电压时导通以保护发光二极管。

门触发信号接收部270接收从外部接收的门触发信号，并将接收到的门触发信号传输到开关元件控制部220。在一实施例中，门触发信号接收部270可以由能够接收通过红外线传输的门触发信号的光电二极管来实现。

具有如上所述结构的开关部140a可以以如图5所示的形式实现。图5只是例示了开关部140a的结构，本发明涉及的开关部140a只要能够实现上述功能也可以利用不同于图5所示的电路元件来实现。

另一方面，本发明涉及的高电压脉冲开关系统100可以进一步包括门触发信号发送部160，该门触发信号发送部160用于生成门触发信号，并将所生成的门触发信号传输到各开关部140a～140n。

在一实施例中，这种门触发信号发送部160可以生成门触发信号，并通过红外线将所生成的门触发信号分别传输到各开关部140a～140n。

以下，参照图6对本发明涉及的门触发信号发送部进行简要说明。

图6是概略示出本发明的一实施例涉及的门触发信号发送部结构的方框图。

如图6所示，本发明的一实施例涉及的门触发信号发送部16包括门触发信号生成部610、多个发送模块620a～620n以及电流限制部630。

门触发信号生成部610生成具有预设脉冲宽度的门触发信号。

发送模块620a～620n的作用如下：将由门触发信号生成部610生成的门触发信号分别传输到各开关部140a～140n。在一实施例中，发送模块620a～620n可以包括红外二极管(infrared diode)以及稳压二极管。红外二极管通过红外线发送门触发信号。稳压二极管与红外二极管反向并联，并在红外二极管上施加到预设的临界电压以上的电压时导通以保护红外二极管。

此时，发送模块620a～620n与开关部140a～140n以一对一的连接。

在一实施例中，由门触发信号生成部610生成的门触发信号的脉冲宽度可以短于用于使电力半导体开关闭合的第一门信号的脉冲宽度。这是因为，发送模块620a～620n所包含的红外二极管的寿命受流经红外二极管的平均电流的直接影响，因此如果流经红外二极管的电流的脉冲宽度跟第二门信号的脉冲宽度一样大时，流经红外二极管的平均电流也同时变大，结果有可能缩短红外二极管的寿命。

电流限制部630的作用如下：适当地限制从门触发信号生成部610流向发送模块620a～620n的电流，以保护发送模块620a～620n。

如上所述，本发明通过红外线来收发用于使电力半导体开关闭合所需的门触发信号，因此能够使串联的多个开关部140a～140n完全绝缘。

再次参照图1，本发明涉及的高电压脉冲开关系统100可以进一步包括第一分离部170以及第二分离部180。

第一分离部170的作用在于，使谐振电路部130与脉冲电压源110在谐振电流流通时电分离。在一实施例中，第一分离部170可以由耦合电感L_PS或者电力半导体开关来实现。

第二分离部180的作用在于，使谐振电路部130与直流电压源120在谐振电流流通时电分离。在一实施例中，第二分离部180可以由耦合电感L_DC或者电力半导体开关来实现。

另一方面，在图1示出了高电压脉冲开关系统100包括脉冲电压源110、直流电压源120、第一分离部170以及第二分离部180，然而这只是一个示例，脉冲电压源110、直流电压源120、第一分离部170以及第二分布180也可以通过单独的系统来实现，也可以仅由谐振电路部130以及多个开关部140a～140n来构成高电压脉冲开关系统100。

包括高电压脉冲开关系统的电气集尘装置

下面，对采用如上所述的高电压脉冲开关系统100的电气集尘装置的结构进行简要说明。

电气集尘装置包括集尘器本体、高电压脉冲开关系统、振打装置以及移送装置。

集尘器本体是用于捕集包含在废气中的粉尘而进行电气集尘的空间，其包括：入口，流入废气；集尘空间，捕集包含在废弃中的粉尘；以及出口，排出废气。

虽然未图示，但捕集包含在废气中的粉尘的集尘空间可以由多个集尘室构成。这种实施例涉及的各集尘室中设有：多个放电电极(未图示)，使粉尘带电而成为阴极；集尘板(未图示)，带电而成为阳极以捕集粉尘；其中，各集尘室中分别设有高电压脉冲开关系统100，该高电压脉冲开关系统100用于将直流高电压和脉冲电压中的至少一种施加到各集尘室。

放电电极可以由金属丝或者刚性形式构成，其作用在于，由高电压脉冲开关系统100施加直流高电压以及脉冲电压时，通过电晕放电引起的电离现象来产生阴离子。从放电极产生的阴离子流入气流中并与粒子相撞，从而使粉尘带电而成为阴离子。带负电荷的阴离子粉尘粒子向集尘板移动。

集尘板带电而成为阳极，以吸附带负电荷的阴离子粉尘粒子。在一实施例中，集尘板可以形成为板状。

高电压脉冲开关系统100向本体施加起动电压以及脉冲电压中的至少一种，从而在本体内通过放电来执行电气集尘。这种高电压脉冲开关系统100的结构已在图1至图6中具体记载，因此省略详细说明。

然后，振打装置通过振打来使附着于本体内具有的集尘板上的粉尘从集尘板分离。即，振打装置向集尘板施加机械力以使附着于集尘板上的粉尘脱落、下降以及排出。这种振打装置可以通过调节振打强度或者振打频率来提高振打效率。

移送装置的作用在于，将通过振打装置从集尘板上分离的粉尘移动到储存处。在一实施例中，移送装置按照预定的移送速度移动，以将粉尘移送到储存处。

如上所述，通过在电气集尘装置上采用本发明涉及的高电压脉冲开关系统100，能够利用施加于本体的起动电压来形成并保持放电电极和集尘板之间的基本电场，从而形成带电粉尘的移动电场，以防止捕集到集尘板上的粉尘再飞散。此外，通过施加于本体的脉冲电压来使浮游粉尘带电而具有电极性，从而使浮游粉尘通过移动电场向集尘板移动。由此，能够在整体上稳定地维持粉尘的捕集。

本发明所属领域的技术人员可以理解为，上述的本发明在不变更其技术思想或者必要特征的情况下能够以其它具体形式实施。

因此，应理解为，以上描述的实施例在所有方面只是示例性的，而非限定的意思。应解释为，比起上述的详细说明，本发明的范围更应通过所附的权利要求书来体现，从权利要求书的含义和范围以及其等同概念导出的所有变更或者变形形式均包含在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种高电压脉冲开关系统，其特征在于，包括：

谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及

多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，

所述开关部包括：

开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；

过电压发生检测部，所述过电压发生检测部用于检测是否发生过电压；以及

开关元件控制部，其包括第一门信号生成部以及第二门信号生成部，所述第一门信号生成部以与门触发信号的上升沿或者下降沿同步的方式生成第一门信号并施加到所述电力半导体开关，从而与所述谐振电流的周期联动地，使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态；所述第二门信号生成部在通过所述过电压发生检测部检测到发生过电压时，生成具有预定脉冲宽度的第二门信号并施加到所述电力半导体开关，以使所述电力半导体开关闭合。

2.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，

所述规定时间为，在所述谐振电流中的正(+)谐振电流流通的第一时间区间，以及在所述谐振电流中的负(-)谐振电流流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间。

3.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，

由所述第一门信号生成部生成的第一门信号具有与由其它开关元件控制部生成的第一门信号相同上升斜率的脉冲宽度。

4.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，

所述开关部进一步包括驱动电压生成部，所述驱动电压生成部在所述电力半导体开关处于断开状态的时间区间内对施加到所述开关元件两端的电压进行充电，并将充电的电压作为所述开关部的驱动电压供给。

5.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，

所述开关部进一步包括缓冲电路，所述缓冲电路与所述开关元件并联，从而从传到所述开关元件的火花中保护所述开关元件。

6.根据权利要求5所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，

所述缓冲电路包括：

第一缓冲电路，用于消除脉冲宽度小于预设的第一临界值的火花；以及

第二缓冲电路，与所述第一缓冲电路并联，用于消除脉冲宽度大于等于第一临界值的火花。

7.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，

所述开关部进一步包括：

发光二极管，用于显示所述开关元件是否正常动作；以及

稳压二极管，与所述发光二极管反向并联，当所述发光二极管被施加预设的临界电压以上的电压时导通以保护所述发光二极管。

8.一种电气集尘装置，其特征在于，包括：

集尘器本体，包括放电电极以及集尘板，用于除去包含在废气中的粉尘；以及

高电压脉冲开关系统，向所述集尘器本体施加电源，

所述高电压脉冲开关系统包括：

脉冲电压源，供给用于生成脉冲电压的电压；

直流电压源，供给用于生成起动电压的电压；

谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及

多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，

所述开关部包括：

开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；

过电压发生检测部，所述过电压发生检测部用于检测是否发生过电压；以及

开关元件控制部，其包括第一门信号生成部以及第二门信号生成部，所述第一门信号生成部以与门触发信号的上升沿或者下降沿同步的方式，生成用于使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态的第一门信号并施加到所述电力半导体开关；所述第二门信号生成部在通过所述过电压发生检测部检测到发生过电压时，生成具有预定脉冲宽度的第二门信号并施加到所述电力半导体开关，以使所述电力半导体开关闭合。

9.根据权利要求8所述的电气集尘装置，其特征在于，

所述规定时间为，在所述谐振电流中的正(+)谐振电流流通的第一时间区间，以及在所述谐振电流中的负(-)谐振电流流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间。