CN204929372U - 用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其与等离子体点火装置的阴极和阳极连接，包括：高压交流电源；LC振荡电路，其与所述高压交流电源串联；火花放电器，其与所述LC振荡电路并联；第一电感，其两个端子分别与所述阴极和阳极连接，且所述第一电感与所述LC振荡电路上的电感耦合，且第一电感的线圈数大于所述LC振荡电路上的电感的线圈数；两个隔直电容，其分别串联于所述第一电感的两个端子与所述阴极和阳极之间。本实用新型电路具有结构简单，引弧效果明显，制造成本低廉，输入电源选取方便等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及等离子体脉冲电路应用领域，尤其涉及一种用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路。
背景技术
随着等离子体点火装置应用领域越来越广泛，对等离子体点火装置的操作和控制要求越来越高，例如煤炭发电行业，随着发电系统的多元化，煤炭发电单位因为环境污染问题，在电网发电比重越来越低，很多处于非满负荷工况下，等离子体点火装置除了满足锅炉点火起炉要求，也要满足电厂非满负荷下锅炉稳燃作用。这样等离子体点火装置启停变得频繁，及时稳定启动等离子体点火装置能为锅炉安全可靠运行提供保障。
小型高频引弧器，在可控硅与中频变压器构成的自激中频震荡电路中，没有设置中频变压器磁恢复回路，因此可控硅导通时，尽管流过可控硅电流很大，但由于中频变压器磁芯处于直流磁化状态，因此耦合系数很低，难以向火花放电回路提供足够高的能量，导致内阻过大，高频震荡电容充电速度慢，单位时间内火花放电组数少，引弧能力差。而采用多级倍压整流升压模式，同样存在输出阻抗大，引弧能力不够高的问题。对于高频引弧，引弧器的引弧能力(包括引弧电压和功率)存在一个明显的分水岭，引弧能力低于分水岭时，引弧间隙和引弧成功率会很低。引弧能力超过分水岭时，引弧间隙和引弧能力会迅速增加。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和缺陷，并提供后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种电路将输入交流电源转换为输出高频高压脉冲电源。该脉冲电源作用于等离子体点火装置阴阳极之间，为等离子体点火装置提供引弧作用。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其与等离子体点火装置的阴极和阳极连接，包括：
高压交流电源；
LC振荡电路，其与所述高压交流电源串联；
火花放电器，其与所述LC振荡电路并联；
第一电感，其两个端子分别与所述阴极和阳极连接，且所述第一电感与所述LC振荡电路上的电感耦合，且第一电感的线圈数大于所述LC振荡电路上的电感的线圈数；
两个隔直电容，其分别串联于所述第一电感的两个端子与所述阴极和阳极之间。
优选的是，所述高压交流电源包括：
交流电源，其输出的电压有效值为220V；
升压变压器，其包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈与所述交流电源连接形成回路，所述次级线圈与所述LC振荡电路连接形成回路；
所述升压变压器将所述交流电源输出的电压升压后形成高压交流电向所述LC振荡电路供电。
优选的是，所述高压交流电源上设置有保护电路，包括：
熔断器，其串联于所述交流电源和所述初级线圈之间；
耐压电容，其与所述初级线圈并联，存储交流电源经过熔断器输出的电能。
优选的是，所述第一电感与所述LC振荡电路上的电感的线圈的圈数比为18∶5。
优选的是，所述阴极与所述阳极设置于同一轴线上，且所述阴极与阳极为非接触式。
优选的是，所述阴极与所述阳极之间的间隙为0.5-3mm。
优选的是，所述火花放电器上的两个平面型金属接头之间的间隙为2mm。
优选的是，所述火花放电器上的两个尖端型金属接头之间的间隙为5mm。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1、本电路内阻小，振荡电容充电速度快；
2、点火时，本电路产生瞬间的高频高压脉冲电源，击穿阴阳极间压缩空气，再由直流电源稳定持续击穿电离，从而产生稳定持续的等离子体火焰；
3、本实用新型电路具有结构简单，引弧效果明显，制造成本低廉，输入电源选取方便等优点。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型的与等离子体点火装置的阴极和阳极连接的结构图；
图2为本实用新型的高频高压脉冲电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
图1和图2示出了根据本实用新型的一种实现形式，一种用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其与等离子体点火装置的阴极2和阳极4连接，包括：
高压交流电源；
LC振荡电路，其与所述高压交流电源串联，包括振荡电容C2和电感T3；
火花放电器FC1，其与所述LC振荡电路并联；
第一电感T2，其两个端子分别与所述阴极2和阳极4连接，且所述第一电感T2与所述LC振荡电路上的电感耦合，且第一电感T2的线圈数大于所述LC振荡电路上的电感的线圈数；
两个隔直电容C3和C4，其分别串联于所述第一电感的两个端子与所述阴极2和阳极4之间。高频高压脉冲电源通过隔直电容直接作用于等离子体点火装置的阴极2和阳极4上，利用高频高压击穿原理使阴阳极4间瞬间放电，引导等离子体在直流电源下持续电离。一般为达到阴极2及阳极4高压击穿，瞬时电压值要高于10KV。
在上述技术方案中，所述高压交流电源包括：
交流电源AC，其输出的电压有效值为220V；
升压变压器T1，其包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈与所述交流电源连接形成回路，所述次级线圈与所述LC振荡电路连接形成回路，所述次级线圈输出的电压有效值为7500V；
所述升压变压器将所述交流电源输出的电压升压后形成高压交流电向所述LC振荡电路供电。
在上述技术方案中，所述高压交流电源上设置有保护电路，包括：
熔断器FU1，其串联于所述交流电源AC和所述初级线圈之间；
耐压电容C1，其与所述初级线圈并联，存储交流电源AC经过熔断器FU1输出的电能。具有稳压滤波的作用。
在上述技术方案中，所述第一电感T2与所述LC振荡电路上的电感的线圈的圈数比为18∶5。
在上述技术方案中，所述阴极2与所述阳极4设置于同一轴线上，且所述阴极2与阳极4为非接触式，形成一空气通道。
在上述技术方案中，所述阴极2与所述阳极4之间的间隙为0.5-3mm。
在上述技术方案中，所述火花放电器上的两个平面型金属接头之间的间隙为2mm。这是由施加阴极2和阳极4间高压脉冲电压决定的。当间隙过小最终加在阴阳极4间的引弧电压过低，难以可靠的引燃电弧。如果将火花放电器间隙调大，如果调制3.0mm时，施加在阴阳极4之间的引弧电压会升高，但由于火花放电器间隙调大，震荡电容充电时间会放慢，单位时间内高频震荡的组数会随之下降，影响引弧的成功率。并且调大火花放电器间隙时，当火花放电器受潮，会出现火花放电无法击穿的问题，必须经常用砂纸对其表面进行打磨，方能正常工作，使用不方便。
在另一种技术方案中，所述火花放电器上的两个尖端型金属接头之间的间隙为5mm。
工作原理：等离子体点火装置的阴极2和阳极4和直流电源导通，同时本实用新型的高频高压脉冲电路与阴极2和阳极4连接，由于一般直流电源的电压不高于1KV，直流电源1本身无法促使阴阳极4之间空气电离，需要通过高频高压脉冲电源5产生频率1KHz以上、电压10KV以上脉冲信号作用阴阳极4之间，触发电离引弧，引弧成功后，在直流电源1作用下可以维持持续电离起弧，高频高压脉冲电源5即可退出。
交流电源输出有效值为220V的电压后，经过升压变压器升压后可达到次级线圈输出的电压有效值为7500V，当火花放电器FC1两端的电压大于其击穿电压时，火花放电器与LC振荡电路形成回路，快速放电，击穿结束，在高压交流电源的作用下，LC振荡电路中的振荡电容C2和电感T3快速充电达到火花放电器FC1的击穿电压，所述火花放电器FC1再次被击穿，如此往复，使得电感T3因电流的高变化率产生高频脉冲，通过电感T2升压，产生高频高压脉冲，通过隔直电容C3、C4作用于等离子体点火装置的阴极2和阳极4之间。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其与等离子体点火装置的阴极和阳极连接，其特征在于，包括：
高压交流电源；
LC振荡电路，其与所述高压交流电源串联；
火花放电器，其与所述LC振荡电路并联；
第一电感，其两个端子分别与所述阴极和阳极连接，且所述第一电感与所述LC振荡电路上的电感耦合，且第一电感的线圈数大于所述LC振荡电路上的电感的线圈数；
两个隔直电容，其分别串联于所述第一电感的两个端子与所述阴极和阳极之间。
2.如权利要求1所述的用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其特征在于，所述高压交流电源包括：
交流电源，其输出的电压有效值为220V；
升压变压器，其包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈与所述交流电源连接形成回路，所述次级线圈与所述LC振荡电路连接形成回路；
所述升压变压器将所述交流电源输出的电压升压后形成高压交流电向所述LC振荡电路供电。
3.如权利要求2所述的用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其特征在于，所述高压交流电源上设置有保护电路，包括：
熔断器，其串联于所述交流电源和所述初级线圈之间；
耐压电容，其与所述初级线圈并联，存储交流电源经过熔断器输出的电能。
4.如权利要求1所述的用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其特征在于，所述第一电感与所述LC振荡电路上的电感的线圈的圈数比为18∶5。
5.如权利要求1所述的用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其特征在于，所述阴极与所述阳极设置于同一轴线上，且所述阴极与阳极为非接触式。
6.如权利要求1所述的用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其特征在于，所述阴极与所述阳极之间的间隙为0.5-3mm。
7.如权利要求1所述的用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其特征在于，所述火花放电器上的两个平面型金属接头之间的间隙为2mm。
8.如权利要求1所述的用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路，其特征在于，所述火花放电器上的两个尖端型金属接头之间的间隙为5mm。
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| CN201520695649.XU CN204929372U (zh) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 用于等离子体点火装置引弧的高频高压脉冲电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107366927A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-21 | 沈成东 | 一种便携式等离子点火装置 |
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2015
- 2015-09-10 CN CN201520695649.XU patent/CN204929372U/zh active Active
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