CN218299566U - 一种电源及其高压大电流脉冲发生装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电源及其高压大电流脉冲发生装置，该装置包括电源输入端、与电源输入端连接的至少两个电流脉冲发生模块以及与电流脉冲发生模块输出端连接的负载，两个电流脉冲发生模块的一个输出端并联连接后再与负载的高压端连接，两个电流脉冲发生模块的另一个输出端接地。该装置通过多个电流脉冲发生模块的一个输出端均并联连接在负载的高压端，而多个电流脉冲发生模块的另一个输出端均接地，使得该电源的高压大电流脉冲发生装置给负载提供提的电压不变，电流增加，实现每个电流脉冲发生模块的输出端可并联形成高压脉冲大电流输出，解决了现有采用工频升压变压器或高频升压变压器的空气净化器设备电源无法提供高压脉冲大电流电源的问题。

Description

一种电源及其高压大电流脉冲发生装置

技术领域

本申请属于电源技术领域，尤其涉及一种电源及其高压大电流脉冲发生装置。

背景技术

随着现代化工业制造的不断升级，传统的冶炼、烧结、表面处理、刻蚀等领域需要高压大电流脉冲发生器，目前大量空气净化器设备电源中使用了高压变压器，高压变压器包括工频升压变压器和高频升压变压器，工频升压变压器不能输出脉冲电压，更不能输出脉冲电流，在某一时间内，只存在一个比较稳定的静态低压，不利于气体电离；高频升压变压器能输出高压直流，如果负载完全电离后，副边接近短路状态，逆变桥上的高速开关极易损坏，这样很多电源变换器经常损坏，造成成本增加，不便用户使用。

实用新型内容

本申请的一个实施例提供一种电源及其高压大电流脉冲发生装置，以解决现有采用工频升压变压器或高频升压变压器的空气净化器设备电源无法提供高压脉冲大电流电源的问题。

第一方面，本申请的一个实施例提供一种电源的高压大电流脉冲发生装置，包括电源输入端、与所述电源输入端连接的至少两个电流脉冲发生模块以及与所述电流脉冲发生模块输出端连接的负载，两个所述电流脉冲发生模块的一个输出端并联连接后再与所述负载的高压端连接，两个所述电流脉冲发生模块的另一个输出端接地。

可选的，每个所述电流脉冲发生模块包括升压元件、高频高压整流单元、输出电感和电压采样元件，所述升压元件的输入端与所述电源输入端连接，所述升压元件的输出端与所述高频高压整流单元的输入端连接，所述高频高压整流单元的输出端与所述电压采样元件并联连接，所述高频高压整流单元的负输出端与所述输出电感的第一端连接，所述输出电感的第二端和所述电压采样元件的第二端均与所述负载的高压端连接，所述电压采样元件的第一端和所述负载的低压端均接地。

可选的，每个所述电流脉冲发生模块包括电流采样元件，所述电流采样元件的第一端与所述高频高压整流单元的正输出端连接，所述电流采样元件的第二端接地。

可选的，所述电压采样元件和所述电流采样元件均为电阻。

可选的，每个所述电流脉冲发生模块包括用于保护所述高频高压整流单元的保护元件，所述保护元件与所述输出电感并联连接。

可选的，所述高频高压整流单元包括与所述升压元件连接的整流元件、与所述整流元件并联连接的滤波元件和分压元件，所述整流元件包括至少两个串联连接的整流子元件，两个所述整流子元件分别为第一整流子元件和第二整流子元件，所述第一整流子元件的正输出端与第二整流子元件的负输出端串联连接，所述第二整流子元件的正输出端与第N个整流子元件的负输出端串联连接。

可选的，所述分压元件包括至少8个串联连接的电阻，所述滤波元件包括滤波电容。

可选的，所述升压元件包括磁性子元件、数个原边线包和数个副边线包，所述原边线包与所述副边线包交错设置在所述磁性子元件上，所有所述原边线包的同名端并联连接且所有所述原边线包的异名端并联连接并作为升压元件的输入端两个连接端口，每个所述副边线包的同名端与所述高频高压整流单元的正输入端连接，每个所述副边线包的异名端与所述高频高压整流单元的负输入端连接。

可选的，所述磁性子元件包括至少10个磁柱组成长方形的磁芯。

第二方面，本申请的一个实施例提供一种电源，包括上述的电源的高压大电流脉冲发生装置。

本申请的一个实施例提供的电源及其高压大电流脉冲发生装置，该电源的高压大电流脉冲发生装置包括电源输入端、与电源输入端连接的至少两个电流脉冲发生模块以及与电流脉冲发生模块输出端连接的负载，两个电流脉冲发生模块的一个输出端并联连接后再与负载的高压端连接，两个电流脉冲发生模块的另一个输出端接地。该电源的高压大电流脉冲发生装置通过多个电流脉冲发生模块的一个输出端均并联连接在负载的高压端，而多个电流脉冲发生模块的另一个输出端均接地，使得该电源的高压大电流脉冲发生装置给负载提供提的电压不变，电流增加，实现每个电流脉冲发生模块的输出端可并联形成高压脉冲大电流输出，解决了现有采用工频升压变压器或高频升压变压器的空气净化器设备电源无法提供高压脉冲大电流电源的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的一个实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，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他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请的一个实施例提供的电源的高压大电流脉冲发生装置的电路原理示意图。

图2为本申请的一个实施例提供的电源的高压大电流脉冲发生装置升压元件的结构示意图。

图3为本申请的一个实施例提供的电源的高压大电流脉冲发生装置高频高压整流单元的结构示意图。

图4为本申请的一个实施例提供的电源的高压大电流脉冲发生装置保护元件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请的一个实施例中的附图，对本申请的一个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的一个实施例提供一种电源及其高压大电流脉冲发生装置，以解决现现有采用工频升压变压器或高频升压变压器的空气净化器设备电源无法提供高压脉冲大电流电源的问题。

本申请的一个实施例提供的电源及其高压大电流脉冲发生装置，示例性的，请参阅图1，图1为本申请的一个实施例提供的电源的高压大电流脉冲发生装置的电路原理示意图。

实施例一：

如图1所示，本申请的一个实施例提供一种电源的高压大电流脉冲发生装置包括电源输入端10、与电源输入端10连接的至少两个电流脉冲发生模块20 以及与电流脉冲发生模块20输出端连接的负载30，两个电流脉冲发生模块20 的一个输出端并联连接后再与负载30的高压端连接，两个电流脉冲发生模块20 的另一个输出端接地。

进步一说明的是，电源输入端输入的电源可以为40KHz、500V的交流电。

进一步说明的是，该电源的高压大电流脉冲发生装置通过多个电流脉冲发生模块20的一个输出端均并联连接在负载30的高压端，多个电流脉冲发生模块20的另一个输出端均接地，使得该电源的高压大电流脉冲发生装置给负载30 提供的电压不变，电流增加。若负载30需要更大的电流，可以通过该电源的高压大电流脉冲发生装置的多个电流脉冲发生模块20连接方式实现为负载30提供高压脉冲、大电流的电源。

该电源的高压大电流脉冲发生装置包括电源输入端、与电源输入端连接的至少两个电流脉冲发生模块以及与电流脉冲发生模块输出端连接的负载，两个电流脉冲发生模块的一个输出端并联连接后再与负载的高压端连接，两个电流脉冲发生模块的另一个输出端接地。该电源的高压大电流脉冲发生装置通过多个电流脉冲发生模块的一个输出端均并联连接在负载的高压端，而多个电流脉冲发生模块的另一个输出端均接地，使得该电源的高压大电流脉冲发生装置给负载提供提的电压不变，电流增加，实现每个电流脉冲发生模块的输出端可并联形成高压脉冲大电流输出，解决了现有采用工频升压变压器或高频升压变压器的空气净化器设备电源无法提供高压脉冲大电流电源的问题。

进一步说明的是，该电源的高压大电流脉冲发生装置通过多个电流脉冲发生模块并联组合使用，可提高脉冲电流，降低生产制造成本，提高电源效率，提高产品性价比，为高压大电流脉冲电源需求奠定了坚实的基础。

如图1所示，一实施例，每个电流脉冲发生模块20包括升压元件21、高频高压整流单元22、输出电感23和电压采样元件24，升压元件21的输入端与电源输入端10连接，升压元件21的输出端与高频高压整流单元22的输入端连接，高频高压整流单元22的输出端与电压采样元件24并联连接，高频高压整流单元22的负输出端与输出电感23的第一端连接，输出电感23的第二端和电压采样元件24的第二端均与负载30的高压端连接，电压采样元件24的第一端和负载30的低压端均接地。

图2为本申请的一个实施例提供的电源的高压大电流脉冲发生装置升压元件的结构示意图。

一实施例中，如图1和图2所示，升压元件21包括磁性子元件211、数个原边线包212和数个副边线包213，原边线包212与副边线包213交错设置在磁性子元件211上，所有原边线包212的同名端并联连接且所有原边线包212的异名端并联连接并作为升压元件21的输入端两个连接端口，每个副边线包213 的同名端与高频高压整流单元22的正输入端连接，每个副边线包213的异名端与高频高压整流单元22的负输入端连接。磁性子元件211包括至少10个磁柱组成长方形的磁芯。

进一步说明的是，升压元件21可以优先选为变压器。升压元件21主要用于对电源输入端输入电源进行升压，磁性子元件211主要有10个100×25×20的磁柱组成长方形的磁芯。在本实施例中，所有副边线包213的同名端与高频高压整流单元22的正输入端连接必须一致，且所有副边线包213的异名端与高频高压整流单元22的负输入端连接必须一致，确保升压元件21与高频高压整流单元22连接的稳定性。

进一步说明的是，升压元件21主要是对电源输入端10提供的电源进行多组升压，之后经过多个串联连接的整流子元件进行恒流处理。在本实施例中，例如，该电源的高压大电流脉冲发生装置通过该高频高压整流单元22主要将而是将40KHz、500V交流电分别升压到1000V，并且对每组交流电通过整流元件 221、分压元件222进行均压、均流处理，使得该高频高压整流单元22输出 0～8000V的直流电。其中，电源输入端10提供的电压为500V、50KHz的交流电，升压元件21将500V、50KHz的交流电升压至1000V、80kHz的交流电。

图3为本申请的一个实施例提供的电源的高压大电流脉冲发生装置高频高压整流单元的结构示意图。

一实施例中，如图1和图3所示，高频高压整流单元22包括与升压元件21 连接的整流元件221、与整流元件221并联连接的滤波元件C9和分压元件222，整流元件221包括至少两个串联连接的整流子元件，两个整流子元件分别为第一整流子元件2211和第二整流子元件2212，第一整流子元件2211的正输出端与第二整流子元件2212的负输出端串联连接，第二整流子元件2212的正输出端与第N个整流子元件的负输出端串联连接。

进步一说明的是，N为大于2的自然数。高频高压整流单元22通过至少两个串联连接的整流子元件将升压元件21输出的电源串联，得到多个整流子元件串联相加后的恒流电压输出，实现对电源的恒流处理，通过滤波元件C9和分压元件222对整流元件的输出的电源再次进行滤波、均匀处理，减少通过整流元件221输出的直流高压不均衡放电的影响，降低电源的损坏，提高电源效率，提高电源产品性价比，为高压高频电源需求奠定了坚实的基础。高频高压整流单元22输出电流为300mA～400mA。

进步一说明的是，如图3所示，整流元件221包括两个串联连接的整流子元件作为案例进行说明，整流元件221主要用于通过至少两个串联连接的整流子元件将1000V交流电进行整流输出0～300mA、0～2000V的直流电。在本实施例中，每个整流子元件可以优先选为整流桥。如图3所示，其中，整流桥主要由多个二极管、电容和电阻组成，整流桥主要是通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电，得到直流输出。该高频高压整流单元22通过多个串联的整流子元件实现输出电压进行多个组合使用，整流元件输出的电压可以由多个串联整流子元件输出的电压相加得到的，从而实现该电源的高压大电流脉冲发生装置输出电压值加大。

进一步说明的是，每个整流子元件的恒流源输出0～300mA的电流和 0～2000V的电压。如图3所示，第一整流子元件2211与第二整流子元件2212 串联连接，第一整流子元件2211的正输出端与第二整流子元件2212的负输出极端串联连接，第二整流子元件2212的正输出端与第三个整流子元件的负输出端串联连接，以此类推实现整流元件221由多个整流子元件串联连接。

进一步说明的是，滤波元件C9包括滤波电容。滤波元件C9主要用于对整流元件221输出的电压进行滤波处理，得到滤波后的电源。

进一步说明的是，分压元件222主要用于对滤波后的电源进行均衡分压，实现电源的均压处理。在本实施例中，分压元件222包括至少8个串联连接的电阻。其中，如图3所示，分压元件222主要由电阻R17至电阻R24串联组成的。高频高压整流单元22通过至少两个串联连接的整流子元件将电源输入端提供的电源串联，得到多个整流子元件串联相加后的恒流电压输出，实现对电源的恒流处理，通过滤波元件和分压元件对整流元件的输出的电源再次进行滤波、均匀处理，减少通过整流元件输出的直流高压不均衡放电的影响，降低电源的损坏，提高电源效率，提高电源产品性价比，为高压高频电源需求奠定了坚实的基础，解决了现有电源没有经过均压、恒流处理导致电源的损耗大的问题。

进一步说明的是，该电源的高压大电流脉冲发生装置通过高频高压整流单元22的多个以上不同串联连接的整流子元件整流输出高电压，使得该电源的高压大电流脉冲发生装置具有工作频率高、损耗低且功率因数高等特点。

进一步说明的是，输出电感23主要用于对高频高压整流单元22输出的电源进行滤波处理。

进一步说明的是，电压采样元件24主要用于对高频高压整流单元22输出端输出的电压进行采样。在本实施例中，电压采样元件24包括采样电压电阻。

一实施例中，如图1所示，每个电流脉冲发生模块20包括电流采样元件25，电流采样元件25的第一端与高频高压整流单元22的正输出端连接，电流采样元件25的第二端接地。

进一步说明的是，电流采样元件25主要用于对高频高压整流单元22输出端输出的电流进行采样。在本实施例中，电流采样元件25包括采样电流电阻。

图4为本申请的一个实施例提供的电源的高压大电流脉冲发生装置保护元件的结构示意图。

一实施例中，如图1和图4所示，每个电流脉冲发生模块20包括用于保护高频高压整流单元22的保护元件26，保护元件26与输出电感23并联连接。

进一步说明的是，保护元件26的输入接口input与输出电感23的输入端连接，保护元件26的输出接口output与输出电感23的输出端连接，进而输出电感23的输出端接电压采样元件23的输入端，保护元件26反并在输出电感23 上，限制反向电流过冲而损坏高频高压整流单元22。在本实施例中，如图4所示，保护元件26由一百二十个高压二极管串联组成。

进一步说明的是，该电源的高压大电流脉冲发生装置将升压元件21的副边线包单独接至高频高压整流单元22的交流输入端，实现多组线包分别整流。整流之后的高频高压整流单元负高压端经过输出电感23限流，输出电感23上反并保护元件26，防止反向电流过冲对高频高压整流单元22造成损坏，输出电感 23输出端连接电压采样元件24的输入端，电压采样元件24的输出端作为电压采样端口，高频高压整流单元22的接地端连接电流采样电阻，在高频高压整流单元22的接地端与电流采样电阻的连接处作为电流采样端口，输出电感23与电压采样元件24的连接处直接连接负载30的高压端，电流采样电阻与电压采样电阻的连接处直接连接负载30的接地端，并连接“大地”。每个电流脉冲发生模块20的输出电感23与电压采样元件24的连接处并联起来接负载30的高压端，电流采样电阻与电压采样电阻的连接处并联起来接“大地”，使得该电源的高压大电流脉冲发生装置给负载30提供输出的电压不变，电流增加。

实施例二：

本申请的一个实施例提供一种电源，包括上述的电源的高压大电流脉冲发生装置。

进一步说明的是，实施例二中的高频高压整流装置的内容已经在实施例一中阐述，在此实施例二中不再阐述其内容。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

以上对本申请的一个实施例所提供的电源的高压大电流脉冲发生装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，包括电源输入端、与所述电源输入端连接的至少两个电流脉冲发生模块以及与所述电流脉冲发生模块输出端连接的负载，两个所述电流脉冲发生模块的一个输出端并联连接后再与所述负载的高压端连接，两个所述电流脉冲发生模块的另一个输出端接地。

2.根据权利要求1所述的电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，每个所述电流脉冲发生模块包括升压元件、高频高压整流单元、输出电感和电压采样元件，所述升压元件的输入端与所述电源输入端连接，所述升压元件的输出端与所述高频高压整流单元的输入端连接，所述高频高压整流单元的输出端与所述电压采样元件并联连接，所述高频高压整流单元的负输出端与所述输出电感的第一端连接，所述输出电感的第二端和所述电压采样元件的第二端均与所述负载的高压端连接，所述电压采样元件的第一端和所述负载的低压端均接地。

3.根据权利要求2所述的电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，每个所述电流脉冲发生模块包括电流采样元件，所述电流采样元件的第一端与所述高频高压整流单元的正输出端连接，所述电流采样元件的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，所述电压采样元件和所述电流采样元件均为电阻。

5.根据权利要求2所述的电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，每个所述电流脉冲发生模块包括用于保护所述高频高压整流单元的保护元件，所述保护元件与所述输出电感并联连接。

6.根据权利要求2所述的电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，所述高频高压整流单元包括与所述升压元件连接的整流元件、与所述整流元件并联连接的滤波元件和分压元件，所述整流元件包括至少两个串联连接的整流子元件，两个所述整流子元件分别为第一整流子元件和第二整流子元件，所述第一整流子元件的正输出端与第二整流子元件的负输出端串联连接，所述第二整流子元件的正输出端与第N个整流子元件的负输出端串联连接。

7.根据权利要求6所述的电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，所述分压元件包括至少8个串联连接的电阻，所述滤波元件包括滤波电容。

8.根据权利要求2所述的电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，所述升压元件包括磁性子元件、数个原边线包和数个副边线包，所述原边线包与所述副边线包交错设置在所述磁性子元件上，所有所述原边线包的同名端并联连接且所有所述原边线包的异名端并联连接并作为升压元件的输入端两个连接端口，每个所述副边线包的同名端与所述高频高压整流单元的正输入端连接，每个所述副边线包的异名端与所述高频高压整流单元的负输入端连接。

9.根据权利要求8所述的电源的高压大电流脉冲发生装置，其特征在于，所述磁性子元件包括至少10个磁柱组成长方形的磁芯。

10.一种电源，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的电源的高压大电流脉冲发生装置。

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