CN216216590U - 一种低脉宽交流高压脉冲发生电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型针对现有技术中的脉冲电源变压器的初级/次级匝数比大、能耗高的问题，提出了一种低脉宽交流高压脉冲发生电路，属于高频脉冲电源技术领域，包括至少两路并联的变压整流电路，所述变压整流电路的输出端连接有变压器TR，所述变压器TR的输出端连接容性负载，所述变压整流电路包括依次连接的三相变压器、三相整流桥和全桥逆变电路，所述全桥逆变电路的桥臂为IGBT模块。本实用新型的变压整流电路输出的直流电压可以叠加到变压器TR的输入端，有效降低变压器的初级/次级匝数比，从而降低负载等效电容和漏感，大幅度的缩小峰值电压脉冲上升沿，实现低脉宽交流高压脉冲。进而可以更快建立强电场，提高等离子体密度，降低能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于高频脉冲电源技术领域，具体涉及一种低脉宽交流高压脉冲发生电路。
背景技术
脉冲放电技术在烟气的脱硫脱硝中是利用高电压窄脉冲在气体中放电，通过流光的传播的过程产生大量高能电子，这些高能电子可以打开很多烟气气体分子的化学键。上述物质在高能电子的作用下发生断键后，反应活性大大增加，很容易与氧自由基、羟基自由基等活性离子发生化学反应，且大部分最终生成二氧化碳、水,从而达到净化废气的目的。现有技术的脉冲电源如中国专利号CN109861578A，专利名称为一种脉冲电晕放电等离子体电源的发明专利，脉冲电源的输出电压较高，变压器的初级/次级匝数变比大，利用变压器的等效电感和负载的等效电容来形成串联谐振电路的等效电感和等效电容也要大，能耗较高。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的脉冲电源变压器的初级/次级匝数比大、能耗高的问题，提出了一种低脉宽交流高压脉冲发生电路。
本实用新型的发明目的是通过以下技术方案实现的：一种低脉宽交流高压脉冲发生电路，包括至少两路并联的变压整流电路，所述变压整流电路的输出端连接有变压器TR，所述变压器TR的输出端连接容性负载，所述变压整流电路包括依次连接的三相变压器、三相整流桥和全桥逆变电路，所述全桥逆变电路的桥臂为IGBT模块。
上述方案中，变压整流电路输出的直流电压可以叠加到变压器TR的输入端，有效降低变压器的初级/次级匝数比，从而降低负载等效电容和漏感，大幅度的缩小峰值电压脉冲上升沿，实现低脉宽交流高压脉冲。进而可以更快建立强电场，提高等离子体密度，降低能耗。全桥逆变电路的桥臂为IGBT模块。通过IGBT控制系统可以控制IGBT的通断时间和频率，进而调节输出电压值。
作为优选，变压整流电路的所有全桥逆变电路的正半周输出端并联后连接变压器TR的一端输入端，变压整流电路的所有全桥逆变电路的负半周输出端并联后连接变压器TR的另一端输入端。使变压整流电路输出的直流电压叠加到变压器的输入端，一路变压整流电路的输出电压为Udc，变压整流电路有n路的话，变压器TR的输入电压为nUdc。
作为优选，所述三相变压器为三相隔离变压器。使变压整流电路和三相输入电路之间起到电气隔离的作用，保护变压整流电路。
作为优选，所述变压器的漏感Ls和负载等效电容Ce构成串联谐振电路。调节输出频率。
作为优选，所述三相整流桥的输出端并联有滤波电容。提升高效平滑直流输出。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：变压整流电路输出的直流电压可以叠加到变压器TR的输入端，有效降低变压器的初级/次级匝数比，从而降低负载等效电容和漏感，大幅度的缩小峰值电压脉冲上升沿，实现低脉宽交流高压脉冲。进而可以更快建立强电场，提高等离子体密度，降低能耗。
附图说明
图1为包含两路变压整流电路的的电路结构示意图；
图2为包含两路变压整流电路的等效电路结构示意图；
图3为包含四路变压整流电路的的电路结构示意图。
图中标记：1、变压整流电路；2、三相变压器；3、三相整流桥；4、滤波电容；5、全桥逆变电路；6、容性负载。
具体实施方式
下面结合附图所表示的实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例1
如图1所示，一种低脉宽交流高压脉冲发生电路，包括两路并联的变压整流电路1，所述变压整流电路1的输出端连接有变压器TR，所述变压器TR的输出端连接容性负载6，所述变压整流电路1包括依次连接的三相隔离变压器、三相整流桥3和全桥逆变电路5，三相整流桥3的输出端并联有滤波电容4。变压整流电路1的所有全桥逆变电路5的正半周输出端并联后连接变压器TR的一端输入端，变压整流电路1的所有全桥逆变电路5的负半周输出端并联后连接变压器TR的另一端输入端。所述全桥逆变电路5的桥臂为IGBT模块。为了方便理解和计算，将变压器TR的漏感以及容性负载6的等效电容放进本实用新型的电路结构中，如图2所示，变压器TR的漏感为Ls,容性负载6的等效电容为Ce, 漏感Ls和负载等效电容Ce构成串联谐振电路。
本实用新型的工作原理：以图2所示的电路结构为例，三相电源经变压整流电路1的三相隔离变压器隔离后，通过三相整流桥3整流，形成直流高压，滤波电容4滤波后经过全桥逆变电路5，两路变压整流电路1的全桥逆变电路5输出的电源并联叠加，如果一路变压整流电路1的全桥逆变电路5输出的电源为Udc，则两路变压整流电路1的全桥逆变电路5输出的电源为2Udc，提升了变压器初级线圈侧的电压值，可以降低变压器TR的初级/次级线圈匝数比。变压器TR的漏感Ls和负载等效电容Ce构成串联谐振电路，调节变压器TR的输入端频率。经变压器TR进一步提升电压后给容性负载6供电，该容性负载6为双介质等离子体发生器。
图3为本实用新型包含四路变压整流电路1的结构示意图，工作原理和图1所示的电路结构相同，不同的为变压器TR输入端的输入电压为4Udc。
文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种低脉宽交流高压脉冲发生电路，其特征在于，包括至少两路并联的变压整流电路（1），所述变压整流电路（1）的输出端连接有变压器TR，所述变压器TR的输出端连接容性负载（6），所述变压整流电路（1）包括依次连接的三相变压器（2）、三相整流桥（3）和全桥逆变电路（5），所述全桥逆变电路（5）的桥臂为IGBT模块。
2.根据权利要求1所述的一种低脉宽交流高压脉冲发生电路，其特征在于，变压整流电路（1）的所有全桥逆变电路（5）的正半周输出端并联后连接变压器TR的一端输入端，变压整流电路（1）的所有全桥逆变电路（5）的负半周输出端并联后连接变压器TR的另一端输入端。
3.根据权利要求1所述的一种低脉宽交流高压脉冲发生电路，其特征在于，所述三相变压器（2）为三相隔离变压器。
4.根据权利要求1所述的一种低脉宽交流高压脉冲发生电路，其特征在于，所述变压器的漏感Ls和负载等效电容Ce构成串联谐振电路。
5.根据权利要求1所述的一种低脉宽交流高压脉冲发生电路，其特征在于，所述三相整流桥（3）的输出端并联有滤波电容（4）。
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| CN202122532230.0U CN216216590U (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 一种低脉宽交流高压脉冲发生电路 |
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2021
- 2021-10-19 CN CN202122532230.0U patent/CN216216590U/zh active Active
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