本發(fā)明涉及電子電路，特別涉及到一種高壓電源的功率輸出電路。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，等離子技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，用等離子體處置工業(yè)有害物質(zhì)、醫(yī)療垃圾、生活垃圾的方式與一般的焚燒方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現(xiàn)象下所形成的一種狀態(tài)，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態(tài)，經(jīng)相互碰撞而產(chǎn)生高溫，被處理的工業(yè)有害物質(zhì)、醫(yī)療垃圾、垃圾廢物受到高溫高壓的等離子體沖擊時，其分子、原子將會重新組合而生成新的物質(zhì)，從而使有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)。在處置工業(yè)有害物質(zhì)、醫(yī)療垃圾、生活垃圾等離子體設(shè)備中需要高壓引弧電源。

用等離子體噴槍加熱分解水蒸氣做氣化劑來氣化煤或垃圾將成為今后的首選，在常壓條件下，溫度在2000K時水分子幾乎不分解，2500K時有25%的水發(fā)生分解，3400～3500K時氫氣和氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到最大，分別為18%和6%，當(dāng)溫度達(dá)到4200K時，水分子將全部分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)，一般的加熱方式難以達(dá)到這么高的溫度，而使用等離子體噴槍則很容易做到，這類等離子體噴槍需要高壓電源進(jìn)行引弧。

為了增加等離子體電弧的能量及延長等離子體電弧的作用時間，需使陰極與陽極之間的距離足夠長，要求引弧電源提供足夠高的引弧電壓。但現(xiàn)有的高壓電源中的使用單個高壓變壓器,由于需考慮次級反射因素或受到磁芯窗口的限制，單個高壓變壓器的變壓比受到限制，使輸出電壓不夠高，存在不能滿足長距離引弧要求的缺點(diǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有高壓電源不能滿足長距離引弧要求的缺點(diǎn)，提供一種超高電壓的功率輸出電路，輸出足夠高的引弧電壓，以滿足等離子體裝置長距離引弧的要求，在處置工業(yè)有害物質(zhì)、醫(yī)療垃圾、生活垃圾時的能量更高和效率更高。

本發(fā)明的一種超高電壓的功率輸出電路，包括開關(guān)管和高壓變壓器單元，同一高壓變壓器單元的初級線圈與次級高壓線圈進(jìn)行嵌套設(shè)置，其特征是功率輸出電路由多個獨(dú)立的功率推動電路和多個高壓變壓器單元組成，其中，高壓變壓器單元由初級線圈和次級高壓線圈構(gòu)成，初級線圈設(shè)置在內(nèi)層，次級高壓線圈設(shè)置在外層；各個高壓變壓器單元的初級線圈分別與其中一個功率推動電路構(gòu)成獨(dú)立的初級回路，多個高壓變壓器單元的次級高壓線圈進(jìn)行順向疊加輸出；

高壓變壓器單元的初級線圈采用無中心抽頭方式或有中心抽頭方式，當(dāng)高壓變壓器單元的初級線圈采用無中心抽頭方式時，功率推動電路由左上開關(guān)管、右上開關(guān)管、左開關(guān)管和右開關(guān)管組成，左上開關(guān)管的漏極和右上開關(guān)管的漏極連接到輸入電源V+，左上開關(guān)管的源極與左開關(guān)管的漏極連接后再連接到高壓變壓器單元的初級線圈左端，右上開關(guān)管的源極與右開關(guān)管的漏極連接后再連接到高壓變壓器單元的初級線圈右端；當(dāng)高壓變壓器單元的初級線圈采用有中心抽頭方式時，功率推動電路由左開關(guān)管和右開關(guān)管組成，左開關(guān)管的漏極連接到高壓變壓器單元的初級線圈左端，右開關(guān)管的漏極連接到高壓變壓器單元的初級線圈右端，高壓變壓器單元的初級線圈的中心抽頭連接到輸入電源V+；左開關(guān)管的源極和右開關(guān)管的源極連接到地線。

本發(fā)明中，高壓變壓器單元為二個以上，功率推動電路的數(shù)量按高壓變壓器單元的數(shù)量進(jìn)行設(shè)置；在高壓變壓器單元的初級線圈左端與地線之間有左吸收電容器，在高壓變壓器單元的初級線圈右端與地線之間有右吸收電容器；在左開關(guān)管的漏極與高壓變壓器單元的初級線圈左端之間有左限流電阻，在右開關(guān)管的漏極與高壓變壓器單元的初級線圈右端之間有右限流電阻。

本發(fā)明在超高電壓輸出的電源裝置中應(yīng)用，采用開關(guān)電源技術(shù)，當(dāng)工作頻率大于400千周時，各高壓變壓器為空心變壓器，均不需使用磁芯；當(dāng)工作頻率為1-400千周時，在各高壓變壓器中需使用鐵氧體磁芯，各高壓變壓器中的初級線圈和次級高壓線圈分別安裝在各自的鐵氧體磁芯上。

本發(fā)明使高壓電分別在多個變壓器次級高壓線圈上產(chǎn)生，然后進(jìn)行疊加，形成超高電壓輸出，以滿足等離子體裝置的長距離引弧的要求；同時，減小了次級高壓線圈的反射應(yīng)力，避免開關(guān)器件損壞。所述超高電壓為30萬伏以上的電壓。

本發(fā)明的工作原理是：左上開關(guān)管、右開關(guān)管與右上開關(guān)管、左開關(guān)管交替導(dǎo)通或截止，或者左開關(guān)管與右開關(guān)管交替導(dǎo)通或截止，使各高壓變壓器中的初級線圈產(chǎn)生交變工作電流，使各高壓變壓器的次級高壓線圈有功率輸出，多個高壓變壓器次級高壓線圈的功率輸出產(chǎn)生高電壓進(jìn)行疊加輸出，形成超高電壓提供給等離子體裝置進(jìn)行長距離引弧操作。本發(fā)明中，次級高壓線圈輸出的電壓由Vin×N2／N1×T00／T×n確定，其中Vin為輸入電壓，N2為次級高壓線圈的匝數(shù)，N1為初級線圈的匝數(shù)，T00／T為占空比，n為高壓變壓器數(shù)量。

本發(fā)明的有益效果是：采用多個獨(dú)立的功率推動電路和多個高壓變壓器單元組合的超高電壓的功率輸出電路，使得輸出功率大，在多個高壓變壓器單元的次級高壓線圈上產(chǎn)生的高壓電進(jìn)行疊加輸出，形成超高電壓，滿足等離子體裝置的長距離引弧的要求，在處置工業(yè)有害物質(zhì)、醫(yī)療垃圾、生活垃圾時的能量更高和效率更高。本發(fā)明使高壓電分別在各次級高壓線圈上產(chǎn)生，減小了次級高壓線圈的反射應(yīng)力，避免開關(guān)器件損壞。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的一種超高電壓的功率輸出電路圖。

附圖2是本發(fā)明的另一種超高電壓的功率輸出電路圖。

附圖3是本發(fā)明的又一種超高電壓的功率輸出電路圖。

圖中：VT1-1.第一功率推動電路的左上開關(guān)管，VT1-2.第一功率推動電路的右上開關(guān)管，VT1-3.第一功率推動電路的左開關(guān)管，VT1-4.第一功率推動電路的右開關(guān)管，VT2-1.第二功率推動電路的左上開關(guān)管，VT2-2.第二功率推動電路的右上開關(guān)管，VT2-3.第二功率推動電路的左開關(guān)管，VT2-4.第二功率推動電路的右開關(guān)管，VTn-1.第n功率推動電路的左上開關(guān)管，VTn-2.第n功率推動電路的右上開關(guān)管，VTn-3.第n功率推動電路的左開關(guān)管，VTn-4.第n功率推動電路的右開關(guān)管，R1-1.第一左限流電阻，R1-2.第一右限流電阻，R2-1.第二左限流電阻，R2-2.第二右限流電阻，Rn-1.第n左限流電阻，Rn-2.第n右限流電阻，C1-1.第一左吸收電容器，C1-2.第一右吸收電容器，C2-1.第二左吸收電容器，C2-2.第二右吸收電容器，Cn-1.第n左吸收電容器，Cn-2.第n右吸收電容器，T1.第一高壓變壓器單元，W1-1.第一初級線圈，W1-2.第一次級高壓線圈，T2.第二高壓變壓器單元，W2-1.第二初級線圈，W2-2.第二次級高壓線圈，Tn.第n高壓變壓器單元，Wn-1.第n初級線圈，Wn-2.第n次級高壓線圈，V+.輸入電源，1.第一高壓輸出端，2.第二高壓輸出端。

具體實施方式

實施例1 圖1所示的實施方式中，一種超高電壓的功率輸出電路由第一功率推動電路的左上開關(guān)管（VT1-1）、第一功率推動電路的右上開關(guān)管（VT1-2）、第一功率推動電路的左開關(guān)管（VT1-3）、第一功率推動電路的右開關(guān)管（VT1-4）、第二功率推動電路的左上開關(guān)管（VT2-1）、第二功率推動電路的右上開關(guān)管（VT2-2）、第二功率推動電路的左開關(guān)管（VT2-3）、第二功率推動電路的右開關(guān)管（VT2-4）、第n功率推動電路的左上開關(guān)管（VTn-1）、第n功率推動電路的右上開關(guān)管（VTn-2）、第n功率推動電路的左開關(guān)管（VTn-3）、第n功率推動電路的右開關(guān)管（VTn-4）和多個高壓變壓器單元組成，其中，高壓變壓器單元由初級線圈和次級高壓線圈構(gòu)成，同一高壓變壓器單元的初級線圈與次級高壓線圈進(jìn)行嵌套設(shè)置，初級線圈設(shè)置在內(nèi)層，次級高壓線圈設(shè)置在外層；各個高壓變壓器單元的初級線圈分別與其中一個功率推動電路構(gòu)成獨(dú)立的初級回路，多個高壓變壓器單元的次級高壓線圈進(jìn)行順向串聯(lián)構(gòu)成疊加高壓輸出回路；各個高壓變壓器單元的初級線圈采用無中心抽頭方式，各個功率推動電路的左上開關(guān)管的漏極和右上開關(guān)管的漏極連接到輸入電源V+，左上開關(guān)管的源極與左開關(guān)管的漏極連接后再連接到高壓變壓器單元的初級線圈左端，右上開關(guān)管的源極與右開關(guān)管的漏極連接后再連接到高壓變壓器單元的初級線圈右端；左開關(guān)管的源極和右開關(guān)管的源極連接到地線；高壓變壓器單元為二個以上，功率推動電路的數(shù)量按高壓變壓器單元的數(shù)量進(jìn)行設(shè)置。本實施例在開關(guān)式的超高電壓的電源裝置中應(yīng)用，其工作頻率為1-400千周，在各高壓變壓器中有鐵氧體磁芯，同一高壓變壓器單元的初級線圈和次級高壓線圈分別安裝在各自的鐵氧體磁芯上。本實施例的各高壓變壓器次級高壓線圈的功率輸出產(chǎn)生高電壓進(jìn)行疊加輸出，提供給等離子體裝置進(jìn)行長距離引弧操作。

實施例2 圖2所示的實施方式中，另一種超高電壓的功率輸出電路由第一功率推動電路的左開關(guān)管（VT1-3）、第一功率推動電路的右開關(guān)管（VT1-4）、第二功率推動電路的左開關(guān)管（VT2-3）、第二功率推動電路的右開關(guān)管（VT2-4）、第n功率推動電路的左開關(guān)管（VTn-3）、第n功率推動電路的右開關(guān)管（VTn-4）和多個高壓變壓器單元組成，其中，高壓變壓器的結(jié)構(gòu)與第一實施例的相同，不再贅述。各個高壓變壓器單元的初級線圈采用有中心抽頭方式，左開關(guān)管的漏極連接到高壓變壓器單元的初級線圈左端，右開關(guān)管的漏極連接到高壓變壓器單元的初級線圈右端，高壓變壓器單元的初級線圈的中心抽頭連接到輸入電源V+；左開關(guān)管的源極和右開關(guān)管的源極連接到地線；高壓變壓器單元為二個以上，功率推動電路的數(shù)量按高壓變壓器單元的數(shù)量進(jìn)行設(shè)置。本實施例在開關(guān)式的超高電壓的電源裝置中應(yīng)用，各高壓變壓器次級高壓線圈的功率輸出產(chǎn)生高電壓進(jìn)行疊加輸出，提供給等離子體裝置進(jìn)行長距離引弧操作。

實施例3 圖3所示的實施方式中，又一種超高電壓的功率輸出電路是在第一實施例或第二實施例的基礎(chǔ)上，在高壓變壓器單元的初級線圈左端與地線之間有左吸收電容器，在高壓變壓器單元的初級線圈右端與地線之間有右吸收電容器；在左開關(guān)管的漏極與高壓變壓器單元的初級線圈左端之間有左限流電阻，在右開關(guān)管的漏極與高壓變壓器單元的初級線圈右端之間有右限流電阻。本實施在電路中設(shè)置限流電阻和吸收電容器，當(dāng)在大功率輸出時，避免開關(guān)器件損壞。其他結(jié)構(gòu)與第一實施例的相同，不再贅述。