CN201821270U - 一种电除尘用高频高压电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种电除尘用高频高压电源，包括依次连接的断路器、接触器、三相整流桥、滤波电容、桥式开关电路、串并联谐振电路、高频变压器及全桥式整流器，其中串并联谐振电路包括串联谐振电容、高频变压器的等效串联谐振电感及高频变压器的等效并联谐振电容。本实用新型利用高频变压器的漏感及和分布电容及独立的谐振电容组成串并联谐振电路，充分利用高频变压器的分布参数有利于开关管的稳定性，减小了高频变压器的寄生参数对电路的影响，同时由于不需要另外设置独立谐振电感和独立谐振电容等谐振元件，减小了电除尘用高频高压电源的体积，同时提高了高频变压器的稳定性。

Description

一种电除尘用高频高压电源
技术领域
本实用新型涉及电除尘器的供电电源装置，具体是一种电除尘用高频高压电源。
背景技术
电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃煤锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。目前，电除尘器已经成为火力发电厂重要的环保设备，其工作状况的好坏，对机组的稳定运行和经济性有着重要影响。
电除尘用高频高压电源是最新一代电除尘器供电装置，与目前使用的工频电源相比，可以提高电除尘器的除尘效率，减少电除尘能耗。高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电，通过逆变电路形成高频交流电，再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电流送除尘器，其工作频率在20kHz左右。
目前使用较多的电除尘电源，存在体积大、效率低的问题，而且变压器的漏感、分布电容等寄生参数对电路的性能造成严重不利的影响；另外，由于工作频率的提高和变压器寄生参数增大的影响，变压器的功率开关管损耗增加，增加了电磁干扰。
发明内容
本实用新型提供一种电除尘用高频高压电源，可以减小电除尘电源的体积、减小变压器寄生参数对电路的影响，同时增强输出高压的稳定性。
一种电除尘用高频高压电源，包括依次连接的断路器、接触器、三相整流桥、滤波电容、桥式开关电路、串并联谐振电路、高频变压器及全桥式整流器，其中串并联谐振电路包括串联谐振电容、高频变压器的等效串联谐振电感及高频变压器的等效并联谐振电容。
本实用新型利用高频变压器的漏感及和分布电容及独立的谐振电容组成串并联谐振电路，充分利用高频变压器的分布参数有利于开关管的稳定性，减小了高频变压器的寄生参数对电路的影响，同时由于不需要另外设置独立谐振电感和独立谐振电容等谐振元件，减小了电除尘用高频高压电源的体积，同时提高了高频变压器的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型电除尘用高频高压电源的电路结构示意图。
图中：1-断路器，2-接触器，3-三相整流桥，4-桥式开关电路，5-串并联谐振电路，6-高频变压器，7-全桥式整流器，8-除尘器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1所示为本实用新型电除尘用高频高压电源的结构示意图，所述电除尘用高频高压电源包括依次连接的断路器1、接触器2、三相整流桥3、滤波电容Cf、桥式开关电路4、串并联谐振电路5、高频变压器6及全桥式整流器7，其中串并联谐振电路5包括串联谐振电容Cs、高频变压器6的等效串联谐振电感Ls及高频变压器6的等效并联谐振电容Cp，高频变压器6的等效串联谐振电感Ls即高频变压器6的漏感，高频变压器6的等效并联谐振电容Cp即高频变压器6的分布电容。
所述桥式开关电路4包括四个绝缘栅双极型晶体管Q1，Q2，Q3及Q4，桥式开关电路4的输出通过串并联谐振电路5连接到高频变压器6的初级绕组，高频变压器6的次级级绕组通过全桥式整流器7与静电除尘器8连接。
串联谐振电容Cs、高频变压器6的等效串联谐振电感Ls及高频变压器6的等效并联谐振电容Cp组成的串并联谐振电路5为一种LCC谐振电路，其结合了串联谐振轻载时输入环流小、变换效率高、谐振电容的隔直作用和并联谐振空载情况下可以控制输出电压的优点，同时克服了它们的缺点，它可以利用高压高频变压器6中漏感和分布电容作为谐振元件，从而减少了元件的数量，减小了变换器的体积，同时减小变压器寄生参数对电路的不良影响，增强输出高压的稳定性。
在接触器2与三相整流桥3之间还连接有熔断器F1-F3和EMI滤波电路。EMI滤波网络可防止高频电路产生的大量高次谐波进入电网，也可阻止电网的各种谐波进入整流电路。
三相四线制380V/50hz的交流电输入经过断路器1，再经过由K2和K3组成的接触器2，其中R1-R3为限流电阻，经过熔断器F1-F3，通过EMI滤波电路，然后经过三相整流桥3整流输出530V左右的直流；经过滤波电容Cf滤除交流残波，通过(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)绝缘栅双极型晶体管Q1-Q4组成的桥式开关电路4把530V的直流逆变成频率为20khz左右的交流电。
由于大功率IGBT在电路中承受的应力很大，产生了大量的开关损耗，为了减少损耗，采取串并联谐振电路5来实现IGBT的软开关，从而减少桥式开关电路4的开关损耗。等效串联谐振电感Ls和等效并联谐振电容Cp分别为高频变压器6的漏感和分布电容，串联谐振电容Cs为独立提供的谐振电容，充分利用高频变压器的漏感和分布电容，有四个好处：一、减少整个高频电源的体积，二、去掉独立谐振电感Ls和谐振电容Cp减少成本，三、充分利用高频变压器的分布参数有利于开关管的稳定性，四、提高高频变压器的稳定性。经过高频变压器6输出20khz、40kV-80KV的高压，通过全桥式整流器7的整流电路，最后把高频高压输出给静电除尘器8。
桥式开关电路4中的四个绝缘栅双极型晶体管Q1-Q4，Q1、Q4与Q2、Q3互补导通，其开关频率小于1/2的谐振频率。高频逆变的过程如下：谐振电感Ls的电流从零正向增大，Q1和Q4零电流导通，Ls和Cs开始谐振，D7和D10导通，电流流向Q1、Ls、Cs、T、Q4，对Cp充电，高频变压器6实现了初级向次级的能量传输。随着谐振电流到达零值，D7和D10截止。谐振电流从零向负向增加，电流流向D10、Cp、Cs、Ls和D7，Ls、Cs、Cp开始谐振、Cp放电工作，谐振能量返回给输入，变压器次级二极管(即全桥式整流器7)截止。Cp放电到一定程度后，电流流向D10、T、Cs、Ls和D7，Ls和Cs谐振，初级向次级传递能量，谐振能量返回给输入。随着谐振电流到零值，实现了零电流关断。随着所有IGBT和二级管(D7-D10)都关断，逆变进入了下半周期，工作过程与上述过程相同。
本实用新型利用高频变压器的漏感及和分布电容及独立的谐振电容组成串并联谐振电路，充分利用高频变压器的分布参数有利于开关管的稳定性，减小了高频变压器的寄生参数对电路的影响，同时由于不需要另外设置独立谐振电感和独立谐振电容等谐振元件，减小了电除尘用高频高压电源的体积，同时提高了高频变压器的稳定性。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种电除尘用高频高压电源，其特征在于：包括依次连接的断路器(1)、接触器(2)、三相整流桥(3)、滤波电容Cf、桥式开关电路(4)、串并联谐振电路(5)、高频变压器(6)及全桥式整流器(7)，其中串并联谐振电路(5)包括串联谐振电容Cs、高频变压器(6)的等效串联谐振电感Ls及高频变压器(6)的等效并联谐振电容Cp。
2.如权利要求1所述的电除尘用高频高压电源，其特征在于：高频变压器(6)的等效串联谐振电感Ls为高频变压器(6)的漏感，高频变压器(6)的等效并联谐振电容Cp为高频变压器(6)的分布电容。
3.如权利要求1所述的电除尘用高频高压电源，其特征在于：接触器(2)与三相整流桥(3)之间连接有熔断器和EMI滤波电路。
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