CN205323986U - 一种用于静电除尘的高频高压电源 - Google Patents

Abstract

一种用于静电除尘的高频高压电源：包括可控整流单元、高频逆变单元、谐振单元、高频高压变压器，其特征在于：该电源还包括电压反馈单元和悬浮物监测单元，所述的电压反馈单元连接在所述的高频高压变压器的输出端，并将检测到的反馈电压通过输出端连接到控制器的输入端；所述的控制器的输入端还连接所述的悬浮物监测单元，用于监测实时环境除尘浓度。控制器根据电压反馈单元和悬浮物监测单元传回的电压信号进行综合判断，实现高频高压电源输出值的柔性变化，提高效率，降低能耗。

Description

一种用于静电除尘的高频高压电源

技术领域

本实用新型涉及给电源控制领域，尤其涉及一种用于静电除尘的高频高压电源。

背景技术

现在随着工业的不断发展，以及汽车数量的不断上升等诸多原因综合，雾霾天气在中国出现的频率越来越高，空气中漂浮的大大小小的尘埃严重影响人民群众的生产生活，以除尘为基本功能的空气净化器的需求量越来越高。除尘技术主要采用过滤、静电或是两者结合方式，其中静电发生所需的高频高压电源普遍采用可控硅，其电路结构是工频电源经过由可控硅电路组成的高频逆变单元逆变后送整流变压器升压整流，最后形成高频高压的脉动电流送入静电发生端。现有技术中，此种电源通常在一个固定频率中工作，直接调整频率会增大功率损耗降低电能转化效率甚至引起整流变压器发热故障。

中国授权公告号：CN101767061B公开的一种静电除尘用新型高频高压电源中给出了在整流模块与负载模块之间设有控制回路模块，该控制回路模块通过电流电压采样电路来采集信号，并提供给谐振变换器控制电路控制所需的参考信号，虽然起到了一定的闭环控制的效果，但谐振变换器控制电路还需要DSP芯片控制，成本高，并且电压电流在闭环控制下的跟随控制，其目的其实只是为了满足因高频电压中的逆变部分和变压器分成几个小功率的逆变电路和变压器并联后带来的合并控制需要，并不是为了实时有效的根据环境除尘需要调整电压输出的高频高压电源。

因此急需一种既能够不影响可控硅电能转化效率，又能实时有效的根据环境除尘需要调整电压输出的，成本又低的高频高压电源。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术问题，设计一种通过增加输出电压反馈单元和控制器，实现根据环境除尘需要，控制高频逆变单元占空比改变方式的应用于静电除尘的高频高压电源。

本实用新型的技术方案是：一种用于静电除尘的高频高压电源，包括可控整流单元、高频逆变单元、谐振单元、高频高压变压器、电压反馈单元和悬浮物监测单元，电压反馈单元连接在所述的高频高压变压器的输出端，并将检测到的反馈电压通过输出端连接到控制器的输入端；控制器的输入端还连接悬浮物监测单元，用于监测实时环境除尘浓度；所述的控制器的输出端控制所述的高频逆变单元。

作为一种优选，控制单元采用SG3525芯片。该芯片具有反向数据输入端，可进一步简化电压反馈单元的输入电路。

作为一种优选，控制器的输出端通过隔离驱动单元连接到所述的高频逆变单元。主电路和驱动电路相互隔离以避免故障的扩大。

作为一种优选，隔离驱动单元采用IR2110芯片。兼具有光耦隔离及电磁隔离的优点：体积小及结构简单，相应速度快、共模抑制能力强。

综上所述，本实用新型的有益效果是：通过电压反馈单元检测高频高压变压器输出值，实现闭环控制谐振单元中可控硅的导通和关断状态，实现可控硅的开关的柔性过渡和故障判断，配合悬浮物监测单元将空气中悬浮物灰尘浓度转化为时变的电压信号提供给控制器，控制器根据上述电压信号的综合判断，实现高频高压电源输出值的柔性变化，提高效率，降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的装置结构示意框图。

具体实施方式

如图1所示：一种用于静电除尘的高频高压电源，工作过程：380V交流电源通过可控整流单元21将380V交流电源经由50HZ交流滤波单元后整流为0～530V可变直流电源，直流电源通过高频逆变单元22将直流电逆变成高频交流电，再通过谐振单元23给高频高压整流变压24，整流变压器整流滤波成0～80Kv的直流高压电源通过高压输出电缆供给静电除尘输出25；谐振单元的谐振频率为20KHz～40KHz。电压反馈单元28连接在所述的高频高压变压器24的输出端，并将检测到的反馈电压通过输出端连接到控制器26的输入端；控制器26的输入端还连接悬浮物监测单元29，用于监测实时环境除尘浓度。通过电压反馈单元28检测高频高压变压器输出值，实现闭环控制谐振单元中可控硅的导通和关断状态，实现可控硅的开关的柔性过渡和故障判断，配合悬浮物监测单元29将空气中悬浮物灰尘浓度转化为时变的电压信号提供给控制器26，控制器26根据上述电压信号的综合判断，实现高频高压电源输出值的柔性变化，提高效率，降低能耗。

控制单元可采用SG3525芯片。SG3525是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片，它简单可靠及使用方便灵活，输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比。电压反馈单元28可以采用在高频高压变压器24的输出端并联滑动变阻器的形式对输出电压信号的取样，将反馈电压接至SG3525芯片的1脚输入；悬浮物监测单元29将空气中悬浮物灰尘浓度转化为时变的电压信号连接到SG3525芯片的误差放大器的基准电压，若输出电压偏高，采样反馈的信号也偏高，与SG3525中误差放大器的基准电压比较后的电压偏低，导致占空比的降低，使得输出电压降低；反之亦然。控制占空比，进而调节输出电压，达到调整电压的目的。此外使用DSP芯片或其他微处理器芯片产生PWM波形控制谐振单元23也是可行的，电压反馈单元和悬浮物监测单元传回的电压信号进行综合判断可以利用软件编程实现，最终达到高频高压电源输出值的柔性变化，提高效率，降低能耗。

控制器的输出端通过隔离驱动单元27连接到所述的高频逆变单元。目的是主电路和驱动电路相互隔离以避免故障的扩大。隔离驱动单元27采用美国IR公司生产的IR2110芯片。IR2110芯片兼具有光耦隔离及电磁隔离的优点：体积小及结构简单，相应速度快、共模抑制能力强。因此将其作为隔离器件，可同时驱动同一桥臂的上下两个功率开关器件，因此只需要2片IR2110就可以完成全桥逆变的驱动任务。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种用于静电除尘的高频高压电源,包括可控整流单元、高频逆变单元、谐振单元、高频高压变压器，其特征在于：该电源还包括电压反馈单元和悬浮物监测单元，所述的电压反馈单元连接在所述的高频高压变压器的输出端，并将检测到的反馈电压通过输出端连接到控制器的输入端；所述的控制器的输入端还连接所述的悬浮物监测单元，用于监测实时环境除尘浓度；所述的控制器的输出端控制所述的高频逆变单元。

2.根据权利要求1所述的一种用于静电除尘的高频高压电源，其特征在于：所述的控制单元采用SG3525芯片。

3.根据权利要求1所述的一种用于静电除尘的高频高压电源，其特征在于：所述的控制器的输出端通过隔离驱动单元连接到所述的高频逆变单元。

4.根据权利要求3所述的一种用于静电除尘的高频高压电源，其特征在于：所述的隔离驱动单元采用IR2110芯片。