CN209646737U - 一种脉冲电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种脉冲电源，包括：谐振回路、第一类叠层母排、第一变压器和高压耦合电容；谐振回路中的器件利用第一类叠层母排连接，谐振回路的输入端连接脉冲源，谐振回路的输出端连接第一变压器的初级线圈；谐振回路，用于利用脉冲源，输出脉冲信号至第一变压器的初级线圈；第一变压器的次级线圈经高压耦合电容输出脉冲电源至受电设备，可以避免使用导线连接是所产生的杂散电感，能够实现极低的杂散电感，满足设备的供电需要。

Description

一种脉冲电源

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种脉冲电源。

背景技术

在为电除尘器供电时，一般会采用直流高压电源和高压脉冲电源叠加供电的方式。其中直流高压电源可以是常规单相电源、三相电源或高频电源等。

但是，现有的高压脉冲电源中分布的杂散电感，会导致其输出的脉冲电源无法满足电除尘器的供电需要。

实用新型内容

为了解决现有技术问题，本申请提供了一种脉冲电源，能够减小高压脉冲电源中的杂散电感，满足电除尘器的供电需要。

本申请实施例提供的一种脉冲电源，包括：谐振回路、第一类叠层母排、第一变压器和高压耦合电容；

所述谐振回路中的器件利用所述第一类叠层母排连接，所述谐振回路的输入端连接脉冲源，所述谐振回路的输出端连接所述第一变压器的初级线圈；

所述谐振回路，用于利用所述脉冲源，输出脉冲信号至所述第一变压器的初级线圈；

所述第一变压器的次级线圈经所述高压耦合电容输出脉冲电源至受电设备。

在一种可能的实现方式中，所述谐振回路为两个，包括：第一谐振回路和第二谐振回路；所述第一类叠层母排为一个，包括：第一叠层母排；

所述第一谐振回路中的器件和所述第二谐振回路中的器件均利用所述第一叠层母排连接；

所述第一谐振回路和所述第二谐振回路并联构成第一双谐振回路。

在一种可能的实现方式中，所述第一谐振回路，包括：第一开关管和第一储能电容；所述第二谐振回路，包括：第二开关管和第二储能电容；

所述第一开关管的第一端连接所述脉冲源和所述初级线圈的第一端，所述第一开关管的第二端接地并连接所述初级线圈的第二端；

所述第一储能电容连接在所述第一开关管的第一端和所述初级线圈的第一端之间；

所述第二开关管的第一端连接所述脉冲源和所述初级线圈的第一端，所述第二开关管的第二端接地并连接所述初级线圈的第二端；

所述第二储能电容连接在所述第二开关管的第一端和所述初级线圈的第一端之间。

在一种可能的实现方式中，

所述第一开关管的第一侧与所述第一储能电容的一侧相邻，所述第一开关管的第二侧与所述第二开关管的第一侧相邻；

所述第二开关管的第二侧与所述第二储能电容的一侧相邻。

在一种可能的实现方式中，所述谐振回路为四个，还包括：第三谐振回路和第四谐振回路；所述第一类叠层母排为两个，还包括：第二叠层母排；所述第一变压器包括两个初级线圈：第一初级线圈和第二初级线圈；

所述第三谐振回路中的器件和所述第四谐振回路中的器件均利用所述第二叠层母排连接；

所述第三谐振回路和所述第四谐振回路并联构成第二双谐振回路；

所述第一双谐振回路连接在所述脉冲源和所述第一初级线圈之间；

所述第二双谐振回路连接在所述脉冲源和所述第二初级线圈之间。

在一种可能的实现方式中，

所述第一双谐振回路和所述第二双谐振回路堆叠放置。

在一种可能的实现方式中，该脉冲电源，还包括：第二类叠层母排；

所述谐振回路的输出端经所述第二类叠层母排连接所述第一变压器的初级线圈。

在一种可能的实现方式中，所述高压耦合电容为多个，每个所述高压耦合电容相互并联；

每个所述高压耦合电容堆叠放置。

在一种可能的实现方式中，该脉冲电源，还包括：第二变压器和电感；所述电感与所述谐振回路一一对应

所述第二变压器的初级线圈连接所述脉冲源，所述第二变压器的次级线圈经对应的所述电感连接所述谐振回路的输入端。

在一种可能的实现方式中，

所述脉冲电源外套设壳体，所述壳体内部灌装有绝缘液体，所述脉冲电源浸没在所述绝缘液体内。

与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：

在本申请实施例中，利用第一类叠层母排连接器件构成谐振回路，该谐振回路的输入端连接脉冲源，该谐振回路的输出端连接第一变压器的初级线圈，第一变压器的次级线圈连接经高压耦合电容输出脉冲电源至受电设备。该谐振回路利用脉冲源输出脉冲信号至第一变压器的初级线圈，第一变压器将变压后的脉冲信号输出至高野耦合电容，经高压耦合电容耦合后输出脉冲信号至受电设备，为其提供脉冲电源。在本申请实施例中，谐振回路通过特殊设计的叠层母排连接得到，可以避免使用导线连接是所产生的杂散电感，能够实现极低的杂散电感，满足电除尘器的供电需要。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种脉冲电源的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的一种脉冲电源的电路拓扑；

图3为本申请实施例一提供的另一种脉冲电源的电路拓扑；

图4为本申请实施例二提供的一种脉冲电源的结构示意图；

图5为本申请实施例二提供的一种脉冲电源的电路拓扑；

图6为本申请实施例二提供的一种第一类叠层母排的连接示意图；

图7为本申请实施例三提供的一种脉冲电源的结构示意图；

图8a和图8b为本申请实施例三提供的一种叠层母排的示意图；

图9和图10为本申请具体实施例提供的一种脉冲电源的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有的脉冲电源输出存在较高的杂散电感，无法满足电除尘器的供电需求。为了解决这一问题，本申请的发明人在研究中发现，杂散电感的主要来源在于连接器件所用的导线，导线越长、脉冲电源的杂散电感越高。为此，本申请实施例提供了一种脉冲电源，使用叠层母排结构替代导线，将脉冲电源中的谐振回路利用叠层母排连接，减少脉冲电源中导线的长度，能够减少杂散电感，使得输出的脉冲电源满足电除尘器的工作需求。

需要说明的是，本申请实施例提供的脉冲电源，不仅可以为电除尘器供电，还可以为其他受电设备(如电镀设备等)供电，本申请实施例对此不进行限定，这里也不再一一赘述。

基于上述思想，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。

实施例一：

参见图1，该图为本申请实施例一提供的一种脉冲电源的结构示意图。

本申请实施例提供的脉冲电源，包括：谐振回路100、第一类叠层母排200、第一变压器TR1和高压耦合电容300；

谐振回路100中的器件利用第一类叠层母排200连接，谐振回路100的输入端连接脉冲源400，谐振回路100的输出端连接第一变压器TR1的初级线圈；

谐振回路100，用于利用脉冲源400，输出脉冲信号至第一变压器TR1的初级线圈；

第一变压器TR2的次级线圈经高压耦合电容300输出脉冲电源至受电设备500。

在本申请实施例中，谐振回路100利用第一类叠层母排连接得到，无需导线，减少了脉冲电源中的杂散电感，使得输出至受电设备500的脉冲电源能够满足需求。

在实际应用中，可以根据实际需要对第一类叠层母排200的具体结构及组成进行设定，在此不进行限定。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，该脉冲电源包括的高压耦合电容300为多个，每个高压耦合电容300相互并联；每个高压耦合电容300堆叠放置，以减少占用面积。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，如图2所示，谐振回路100可以包括：开关管K和储能电容C；

开关管K的第一端连接脉冲源400，并经储能电容C连接第一变压器TR1初级线圈的第一端；

开关管K的第二端连接第一变压器TR1初级线圈的第二端并接地。

可以理解的是，开关管K可以是任意一种开关器件，如绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等，这里不进行限定。开关管K可以在控制器的控制下导通或关断，发送脉冲信号至第一变压器TR1对应的初级线圈。

需要说明的是，开关管K和储能电容C之间的连接可以利用第一类叠层母排200实现。在实际应用中，脉冲源400可以连接至第一类叠层母排200的对应接点实现与开关管K的第一端的电连接，第一变压器TR1初级线圈的第一端可以连接至第一类叠层母排200的对应接点实现与储能电容C的电连接，第一变压器TR1初级线圈的第二端和地电平可以连接至第一类叠层母排200的对应接点实现与开关管K的第二端的电连接。在具体实施时，与叠层母排的连接可以利用螺栓实现。谐振回路100的工作原理为本领域的公知常识，不再赘述。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，该脉冲电源，还可以包括：第二类叠层母排；

谐振回路100的输出端经第二类叠层母排连接第一变压器TR1的初级线圈。

可以理解的是，利用第二类叠层母排实现谐振回路100的输出端与第一变压器TR1的初级线圈的连接，可以进一步减少脉冲电源中的导线长度，减少杂散电感。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，如图3所示，该脉冲电源，还可以包括：第二变压器TR2和电感L；电感L与谐振回路100一一对应

第二变压器TR2的初级线圈连接脉冲源400，第二变压器TR2的次级线圈经对应的电感L连接谐振回路的输入端。第二变压器TR2的输出还可以经整流硅堆整流后输出至电感L。

可以理解的是，第二变压器TR2可以是三相变压器，将输入的三相脉冲源400升压后经电感L输出至谐振回路100的输入端。在实际应用中，第二变压器TR2和电感L可以组装成一体，电感L可以放置在第二变压器TR2的上方。

在本申请实施例中，利用第一类叠层母排连接器件构成谐振回路，该谐振回路的输入端连接脉冲源，该谐振回路的输出端连接第一变压器的初级线圈，第一变压器的次级线圈连接经高压耦合电容输出脉冲电源至受电设备。该谐振回路利用脉冲源输出脉冲信号至第一变压器的初级线圈，第一变压器将变压后的脉冲信号输出至高野耦合电容，经高压耦合电容耦合后输出脉冲信号至受电设备，为其提供脉冲电源。在本申请实施例中，谐振回路通过特殊设计的叠层母排连接得到，可以避免使用导线连接是所产生的杂散电感，能够实现极低的杂散电感，满足电除尘器的供电需要。

实施例二：

参见图4，该图为本申请实施例二提供的一种脉冲电源的结构示意图。

相较于图1，在本申请实施例一些可能的实现方式中，该脉冲电源包括的谐振回路可以为两个，包括：第一谐振回路110和第二谐振回路120；该脉冲电源包括的第一类叠层母排可以为一个，包括：第一叠层母排210；

第一谐振回路110和第二谐振回路120并联构成第一双谐振回路；

第一谐振回路110中的器件和第二谐振回路120中的器件均利用第一叠层母排210连接。

可以理解的是，第一谐振回路110的输出端和第二谐振回路120的输出端均连接至第一变压器TR1的同一初级线圈，构成双谐振回路结构。双谐振回路的工作原理为本领域的公知常识，不再赘述。

在一个例子中，如图5所示，第一谐振回路，包括：第一开关管K1和第一储能电容C1；第二谐振回路，包括：第二开关管K2和第二储能电容C2；

第一开关管k1的第一端连接脉冲源400和第一变压器TR1初级线圈的第一端，第一开关管K1的第二端接地并连接第一变压器TR1初级线圈的第二端；

第一储能电容C1连接在第一开关管K1的第一端和第一变压器TR1初级线圈的第一端之间；

第二开关管K2的第一端连接脉冲源400和第一变压器TR1初级线圈的第一端，第二开关管K2的第二端接地并连接第一变压器TR1初级线圈的第二端；

第二储能电容C2连接在第二开关管K2的第一端和第一变压器TR1初级线圈的第一端之间。

则，第一开关管K1和第一储能电容C1之间的连接以及第二开关管K2和第二储能电容C2之间的连接，可以利用第一类叠层母排200实现。而，脉冲源400可以连接至第一类叠层母排200的对应接点，实现与第一开关管K1的第一端和第二开关管K2的第一端的电连接；第一变压器TR1初级线圈的第一端可以连接至第一类叠层母排200的对应接点，实现与第一储能电容C1和第二储能电容C2的电连接；第一变压器TR1初级线圈的第二端和地电平可以连接至第一类叠层母排200的对应接点，实现与第一开关管K1的第二端和第二开关管K2的第二端的电连接。

参见图6所示，在本申请实施例一些可能的实现方式中，第一开关管K1的第一侧与第一储能电容C1的一侧相邻，第一开关管K1的第二侧与第二开关管C1的第一侧相邻；第二开关管K2的第二侧与第二储能电容C2的一侧相邻。即，第一开关管K1和第二开关管K2相邻设置，第一储能电容C1和第二储能电容C2之间间隔第一开关管K1和第二开关管K2设置，可以进一步的减少脉冲电源中的杂散电感。

实施例三：

参见图7，该图为本申请实施例三提供的一种脉冲电源的结构示意图。

相较于图4，在本申请实施例一些可能的实现方式中，该脉冲电源包括的谐振回路为4个，包括：第一谐振回路110、第二谐振回路120、第三谐振回路130和第四谐振回路140；则，该脉冲电源包括的第一类叠层母排为两个，包括：第一叠层母排210和第二叠层母排220；第一变压器TR1包括两个初级线圈：第一初级线圈和第二初级线圈；

第三谐振回路130中的器件和第四谐振回路140中的器件均利用第二叠层母排220连接；第三谐振回路130和第四谐振回路140并联构成第二双谐振回路；

第一双谐振回路连接在脉冲源和第一初级线圈之间；

第二双谐振回路连接在脉冲源和第二初级线圈之间。

可以理解的是，第三谐振回路130、第四谐振回路140和第二叠层母排220的具体连接与第一谐振回路110、第二谐振回路120和第一叠层母排210的连接方式类似，具体可以参照实施例二中的相关说明，这里不再赘述。

在本申请实施例中，采用多个双谐振回路为受电设备500提供脉冲电源，可以减少开关器件的发热，避免储能电容使用限制造成的无法实现高秒脉冲(pulse per second，PPS)输出的问题，在避免工作电流过大、局部温升过高的基础上实现高PPS输出。

在实际应用中，可以根据实际的供电需要对脉冲电源包括的双谐振回路的数量进行设置，在此不进行限定。具体实施时，第一双谐振回路和第二双谐振回路可以堆叠放置，以减少脉冲电源的占用面积。

还需要说明的是，当谐振回路和第一变压器TR1的初级线圈之间利用第二类叠层母排连接时，若脉冲电源包括多个第一类叠层母排时，第二类叠层母排可以为一个，每个第一类叠层母排(如第一叠层母排210和第二叠层母排220)可以均连接在该第二类叠层母排上，并利用该第二类叠层母排分别与对应的初级线圈连接。图8a和图8b举例示出了一种叠层母排连接结构，包括4个第一类叠层母排200和一个第二类叠层母排600为例。第一类叠层母排200和第二类叠层母排600之间可以利用螺栓实现在结构上的连接和固定以及器件之间的电连接。

在实际应用中，脉冲电源外可以套设壳体，壳体内部灌装有绝缘液体，脉冲电源浸没在绝缘液体(如绝缘油等)内，实现绝缘和降温。图9和图10举例示出了一种脉冲电源，包括高压套管1、高压耦合电容2、第一变压器3、第二类叠层母排4、第一类叠层母排5、电感6、低压套管7、控制器8、第二变压器9、储能电容10、开关管11和壳体12。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种脉冲电源，其特征在于，包括：谐振回路、第一类叠层母排、第一变压器和高压耦合电容；

所述谐振回路中的器件利用所述第一类叠层母排连接，所述谐振回路的输入端连接脉冲源，所述谐振回路的输出端连接所述第一变压器的初级线圈；

所述谐振回路，用于利用所述脉冲源，输出脉冲信号至所述第一变压器的初级线圈；

所述第一变压器的次级线圈经所述高压耦合电容输出脉冲电源至受电设备。

2.根据权利要求1所述的脉冲电源，其特征在于，所述谐振回路为两个，包括：第一谐振回路和第二谐振回路；所述第一类叠层母排为一个，包括：第一叠层母排；

所述第一谐振回路中的器件和所述第二谐振回路中的器件均利用所述第一叠层母排连接；

所述第一谐振回路和所述第二谐振回路并联构成第一双谐振回路。

3.根据权利要求2所述的脉冲电源，其特征在于，所述第一谐振回路，包括：第一开关管和第一储能电容；所述第二谐振回路，包括：第二开关管和第二储能电容；

所述第一开关管的第一端连接所述脉冲源和所述初级线圈的第一端，所述第一开关管的第二端接地并连接所述初级线圈的第二端；

所述第一储能电容连接在所述第一开关管的第一端和所述初级线圈的第一端之间；

所述第二开关管的第一端连接所述脉冲源和所述初级线圈的第一端，所述第二开关管的第二端接地并连接所述初级线圈的第二端；

所述第二储能电容连接在所述第二开关管的第一端和所述初级线圈的第一端之间。

4.根据权利要求3所述的脉冲电源，其特征在于，

所述第一开关管的第一侧与所述第一储能电容的一侧相邻，所述第一开关管的第二侧与所述第二开关管的第一侧相邻；

所述第二开关管的第二侧与所述第二储能电容的一侧相邻。

5.根据权利要求2所述的脉冲电源，其特征在于，所述谐振回路为四个，还包括：第三谐振回路和第四谐振回路；所述第一类叠层母排为两个，还包括：第二叠层母排；所述第一变压器包括两个初级线圈：第一初级线圈和第二初级线圈；

所述第三谐振回路中的器件和所述第四谐振回路中的器件均利用所述第二叠层母排连接；

所述第三谐振回路和所述第四谐振回路并联构成第二双谐振回路；

所述第一双谐振回路连接在所述脉冲源和所述第一初级线圈之间；

所述第二双谐振回路连接在所述脉冲源和所述第二初级线圈之间。

6.根据权利要求5所述的脉冲电源，其特征在于，

所述第一双谐振回路和所述第二双谐振回路堆叠放置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的脉冲电源，其特征在于，该脉冲电源，还包括：第二类叠层母排；

所述谐振回路的输出端经所述第二类叠层母排连接所述第一变压器的初级线圈。

8.根据权利要求1-6任一项所述的脉冲电源，其特征在于，所述高压耦合电容为多个，每个所述高压耦合电容相互并联；

每个所述高压耦合电容堆叠放置。

9.根据权利要求1所述的脉冲电源，其特征在于，该脉冲电源，还包括：第二变压器和电感；所述电感与所述谐振回路一一对应，

所述第二变压器的初级线圈连接所述脉冲源，所述第二变压器的次级线圈经对应的所述电感连接所述谐振回路的输入端。

10.根据权利要求1所述的脉冲电源，其特征在于，

所述脉冲电源外套设壳体，所述壳体内部灌装有绝缘液体，所述脉冲电源浸没在所述绝缘液体内。