專利名稱：一種高頻高壓電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于環(huán)保的靜電除塵裝置的電源，屬于靜電分離法類。
背景技術：
高壓靜電除塵裝置的電源大多數(shù)采用傳統(tǒng)的可控硅靜電除塵電源。可控硅電源制作技術日趨成熟并在行業(yè)內(nèi)得到廣泛應用。但隨著工業(yè)粉塵及廢氣排放量日益增加。其對環(huán)境的污染也越來越嚴重，在此背景下，國家提高了大氣環(huán)保排放(塵量)標準(新標準 50mg/Nm3)。很多可控硅電源(靜電除塵器)達不到新的要求，且可控硅電源效率低、損耗大、變壓器體積大、成本高、輸出紋波大、收塵效率低等缺點也日趨暴露出來了。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提出的一種高頻高壓電源，目的就是提供一種克服傳統(tǒng)可控硅電源耗電高、體積大和重以及收塵效率低等問題。其特征在于主回路中單相交流電源順次連接全控橋式整流電路，LC濾波電路，IGBT全橋逆變電路，高頻升壓變壓器，整流取樣電路，脈沖激發(fā)電路和除塵電場。上述全控橋式整流電路選用180A以上全隔離單相橋式全控整流模塊，作為功率調控單位，產(chǎn)生直流電壓波形。上述IGBT全橋逆變電路選用固定頻率、固定波形及固定占空比的控制電路作為IGBT驅動。上述脈沖激發(fā)電路，其特征在于，耦合在整流取樣電路后部，脈沖電壓波形為衰減的多脈沖波形。整套裝置采用一套電源裝置供電。整套裝置具有雙級保護，在功率調控單位具有保護功能，在IGBT驅動單位亦具有保護功能。有益效果1、體積小重量輕。因采用IGBT逆變器，頻率高達20kHz以上，由此變壓器磁芯、線包體積和重量大大縮小，為可控硅電源工頻變壓器的1/10以下。2、轉換效率高。因采用高頻變壓器，高頻磁芯具有高磁通率，低矯頑力，高電阻率特性。其能量傳遞過程效率高。變壓器的輸入波形沒有嚴重的畸變，對輸出效率不會產(chǎn)生影響?？傮w來說輸出效率高達90%以上。3、收塵效率高和排放煙塵濃度低。電源輸出紋波極小，電壓平均值接近峰值，因收塵效率為電壓峰值與平均值的乘積，因而收塵效率是最高的。輸出的有效電流值大幅度提高，增加了輸入功率，提高了收塵效率。采用全控橋式整流模塊作為功率調控單位，有效提高效率。由于IGBT主逆變橋PWM調節(jié)方式有一定的最佳工藝窗口，在最佳工藝窗口之外調節(jié)效率并不高，因此通過調節(jié)直流母線電壓可以保證高效率的調控。本實用新型在主電路上耦合有寬脈沖電壓，可以有效減少“反電暈”現(xiàn)象的發(fā)生， 大幅提高對高比電阻粉塵的收集。

圖1高頻高壓電源電路框圖[0011]圖2高頻高壓電源主回路電路圖及控制電路框圖具體實施方式
主回路設有如下部分單相交流電源1內(nèi)有單相市電和手動開關11和由控制回路驅動的接觸器12。全控橋式整流電路2，由可控硅Q21、Q22、Q23、Q24，電容C21、C22、C23、 CM和電阻R21、R22、R23、R24以及同步變壓器B21構成。由此將單相交流電整流為直流電，并接入LC濾波電路3。濾波電路由電感L31和電容C31構成。IGBT全橋逆變電路4內(nèi)有4只IGBT管(絕緣柵雙極晶體管)Q41、Q42、Q43、Q44以及二極管D41、D42、D43、D44，電容C41、C42接成全橋電路，并接入高頻升壓變壓器5低壓側，IGBT全橋逆變電路4設4只 IGBT管交替通斷，每管額定電流可選180A以上，產(chǎn)生高達20kHz以上的逆變頻率。將濾波后的電壓電流變?yōu)槟孀冾l率通入高頻升壓變壓器5低壓側。高頻升壓變壓器5高壓側與整流取樣電路6相連接。整流取樣電路6設有二極管D61、D62、D63、D64以及分壓取樣電阻尺61、1 62、1 63和電流檢測電阻1 64構成。脈沖激發(fā)電路7由可控硅Q71，二極管D71、D72， 電阻R71，電容C71，電感L71組成，將脈沖電壓耦合到直流基礎電壓上并接入除塵電場內(nèi)?？刂苹芈吩O如下部分DSP控制主板，功率調控電路的控制電路和保護電路，IGBT 的驅動電路和保護電路，脈沖激發(fā)電路的控制電路以及取樣電壓、電流的光電隔離電路和 A/D轉換電路。
權利要求1.一種高頻高壓電源，其特征在于主回路中單相交流電源順次連接全控橋式整流電路，LC濾波電路，IGBT全橋逆變電路，高頻升壓變壓器，整流取樣電路，脈沖激發(fā)電路和除塵電場，整套裝置采用一套電源裝置供電，整套裝置具有雙級保護，在功率調控單位具有保護功能，在IGBT驅動單位亦具有保護功能。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高頻高壓電源，其特征在于全控橋式整流電路中的整流模塊選用180A以上全隔離單相橋式全控整流模塊，作為功率調控單位，產(chǎn)生直流電壓波形。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高頻高壓電源，其特征在于IGBT全橋逆變電路選用固定頻率、固定波形及固定占空比的控制電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高頻高壓電源，其特征在于脈沖激發(fā)電路耦合在整流取樣電路后部，脈沖電壓波形為衰減的多脈沖波形。
專利摘要本實用新型提出一種高頻高壓電源，目的就是提供一種克服傳統(tǒng)可控硅電源耗電高、體積大和重以及收塵效率低等問題。其特征在于主回路中單相交流電源順次連接全控橋式整流電路，LC濾波電路，IGBT全橋逆變電路，高頻升壓變壓器，整流取樣電路，脈沖激發(fā)電路和除塵電場。與傳統(tǒng)的可控硅靜電除塵電源相比具有體積小重量輕，轉換效率高，收塵效率高和排放煙塵濃度低等等優(yōu)點。
文檔編號B03C3/66GK202028477SQ201120071368
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權日2011年3月11日
發(fā)明者李寶才, 李洋, 董愛民 申請人:石家莊虎林環(huán)保設備有限公司