CN202028477U - 一种高频高压电源 - Google Patents

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李宝才
董爱民
李洋
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Abstract

本实用新型提出一种高频高压电源，目的就是提供一种克服传统可控硅电源耗电高、体积大和重以及收尘效率低等问题。其特征在于：主回路中单相交流电源顺次连接全控桥式整流电路，LC滤波电路，IGBT全桥逆变电路，高频升压变压器，整流取样电路，脉冲激发电路和除尘电场。与传统的可控硅静电除尘电源相比具有体积小重量轻，转换效率高，收尘效率高和排放烟尘浓度低等等优点。

Description

一种高频高压电源
技术领域
本实用新型涉及一种用于环保的静电除尘装置的电源，属于静电分离法类。
背景技术
高压静电除尘装置的电源大多数采用传统的可控硅静电除尘电源。可控硅电源制作技术日趋成熟并在行业内得到广泛应用。但随着工业粉尘及废气排放量日益增加。其对环境的污染也越来越严重，在此背景下，国家提高了大气环保排放(尘量)标准(新标准50mg/Nm3)。很多可控硅电源(静电除尘器)达不到新的要求，且可控硅电源效率低、损耗大、变压器体积大、成本高、输出纹波大、收尘效率低等缺点也日趋暴露出来了。
发明内容
本实用新型提出的一种高频高压电源，目的就是提供一种克服传统可控硅电源耗电高、体积大和重以及收尘效率低等问题。其特征在于：
主回路中单相交流电源顺次连接全控桥式整流电路，LC滤波电路，IGBT全桥逆变电路，高频升压变压器，整流取样电路，脉冲激发电路和除尘电场。上述全控桥式整流电路选用180A以上全隔离单相桥式全控整流模块，作为功率调控单位，产生直流电压波形。上述IGBT全桥逆变电路选用固定频率、固定波形及固定占空比的控制电路作为IGBT驱动。上述脉冲激发电路，其特征在于，耦合在整流取样电路后部，脉冲电压波形为衰减的多脉冲波形。整套装置采用一套电源装置供电。整套装置具有双级保护，在功率调控单位具有保护功能，在IGBT驱动单位亦具有保护功能。
有益效果
1、体积小重量轻。因采用IGBT逆变器，频率高达20kHz以上，由此变压器磁芯、线包体积和重量大大缩小，为可控硅电源工频变压器的1/10以下。
2、转换效率高。因采用高频变压器，高频磁芯具有高磁通率，低矫顽力，高电阻率特性。其能量传递过程效率高。变压器的输入波形没有严重的畸变，对输出效率不会产生影响。总体来说输出效率高达90％以上。
3、收尘效率高和排放烟尘浓度低。电源输出纹波极小，电压平均值接近峰值，因收尘效率为电压峰值与平均值的乘积，因而收尘效率是最高的。输出的有效电流值大幅度提高，增加了输入功率，提高了收尘效率。采用全控桥式整流模块作为功率调控单位，有效提高效率。由于IGBT主逆变桥PWM调节方式有一定的最佳工艺窗口，在最佳工艺窗口之外调节效率并不高，因此通过调节直流母线电压可以保证高效率的调控。
本实用新型在主电路上耦合有宽脉冲电压，可以有效减少“反电晕”现象的发生，大幅提高对高比电阻粉尘的收集。
附图说明
图1高频高压电源电路框图
图2高频高压电源主回路电路图及控制电路框图
具体实施方式
主回路设有如下部分：单相交流电源1内有单相市电和手动开关11和由控制回路驱动的接触器12。全控桥式整流电路2，由可控硅Q21、Q22、Q23、Q24，电容C21、C22、C23、C24和电阻R21、R22、R23、R24以及同步变压器B21构成。由此将单相交流电整流为直流电，并接入LC滤波电路3。滤波电路由电感L31和电容C31构成。IGBT全桥逆变电路4内有4只IGBT管(绝缘栅双极晶体管)Q41、Q42、Q43、Q44以及二极管D41、D42、D43、D44，电容C41、C42接成全桥电路，并接入高频升压变压器5低压侧，IGBT全桥逆变电路4设4只IGBT管交替通断，每管额定电流可选180A以上，产生高达20kHz以上的逆变频率。将滤波后的电压电流变为逆变频率通入高频升压变压器5低压侧。高频升压变压器5高压侧与整流取样电路6相连接。整流取样电路6设有二极管D61、D62、D63、D64以及分压取样电阻R61、R62、R63和电流检测电阻R64构成。脉冲激发电路7由可控硅Q71，二极管D71、D72，电阻R71，电容C71，电感L71组成，将脉冲电压耦合到直流基础电压上并接入除尘电场内。
控制回路设如下部分：DSP控制主板，功率调控电路的控制电路和保护电路，IGBT的驱动电路和保护电路，脉冲激发电路的控制电路以及取样电压、电流的光电隔离电路和A/D转换电路。

Claims (4)

1.一种高频高压电源，其特征在于：主回路中单相交流电源顺次连接全控桥式整流电路，LC滤波电路，IGBT全桥逆变电路，高频升压变压器，整流取样电路，脉冲激发电路和除尘电场，整套装置采用一套电源装置供电，整套装置具有双级保护，在功率调控单位具有保护功能，在IGBT驱动单位亦具有保护功能。
2.根据权利要求1所述的一种高频高压电源，其特征在于：全控桥式整流电路中的整流模块选用180A以上全隔离单相桥式全控整流模块，作为功率调控单位，产生直流电压波形。
3.根据权利要求1所述的一种高频高压电源，其特征在于：IGBT全桥逆变电路选用固定频率、固定波形及固定占空比的控制电路。
4.根据权利要求1所述的一种高频高压电源，其特征在于：脉冲激发电路耦合在整流取样电路后部，脉冲电压波形为衰减的多脉冲波形。 
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