一種容性負(fù)載高頻高壓電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種容性負(fù)載高頻高壓電源，包括：整流單元、濾波單元、全橋逆變單元、驅(qū)動單元、控制單元和浪涌吸收單元；其中，所述整流單元、濾波單元、全橋逆變單元分別與驅(qū)動單元和控制單元電連接；所述浪涌吸收單元與所述整流單元電連接。采用控制單元和驅(qū)動單元的電連接方式，一方面減小了主電路中的雜散電感，防止雜散電感和緩沖電容產(chǎn)生震蕩，另一方面，控制單元采用了高智能高穩(wěn)定的數(shù)字化電路且設(shè)置各種保護(hù)而過流、過壓、欠流、欠壓、溫度過高、IGBT故障等的智能化保護(hù)。
【專利說明】
一種容性負(fù)載高頻高壓電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及特種電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種容性負(fù)載高頻高壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，容性負(fù)載高頻高壓裝置主要應(yīng)用于高級氧化氣體方面，具體來說，高級氧化氣體涉及到污水處理、醫(yī)院消毒、食品保質(zhì)保鮮等。由于高級氧化氣體不易儲存，所以通常需現(xiàn)場制備。容性負(fù)載高頻高壓裝置負(fù)載特性不同于常見的變頻器負(fù)載，在高頻高壓電源設(shè)計(jì)中有許多問題需要研究。現(xiàn)有技術(shù)中，涉及容性電源的很少。雖然對電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方案有比較詳細(xì)的論述，但并不全面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種容性負(fù)載高頻高壓電源，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少專用容性負(fù)載高頻高壓裝置電源的問題。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種容性負(fù)載高頻高壓電源，包括:
整流單元、濾波單元、全橋逆變單元、驅(qū)動單元、控制單元和浪涌吸收單元;其中， 所述整流單元、濾波單元、全橋逆變單元分別與驅(qū)動單元和控制單元電連接；
所述浪涌吸收單元與所述整流單元電連接。
[0005]所述濾波單元設(shè)置于電源底板上；
在所述電源底板上還設(shè)置有風(fēng)扇，風(fēng)扇上設(shè)置散熱片，散熱片上安裝所述整流單元、全橋逆變單元和浪涌吸收單元。
[0006]還包括:
隔直電容和輸出端子；
所述隔直電容與所述全橋逆變單元的輸出端電連接；
所述輸出端子與所述全橋逆變單元的輸出端和隔直電容電連接。
[0007]所述濾波單元由并聯(lián)的兩組電容和電感相電連接組成。
[0008]所述全橋逆變單元由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊組成。
[0009]所述全橋逆變單元中的IGBT模塊由依次串聯(lián)的兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT組成。
[0010]還包括:
人機(jī)界面單元，與所述控制單元電連接。
[0011]所述濾波單元，還包括:
分壓電阻，與交流接觸器串聯(lián)；
所述交流接觸器兩組輸出觸點(diǎn)并聯(lián)電連接；
所述控制單元與交流接觸器電連接，控制交流接觸器吸合。
[0012]還包括: 緩沖單元，與所述控制單元電連接，包括兩個并列電連接的電容。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例所提供的容性負(fù)載高頻高壓電源，采用控制單元和驅(qū)動單元的電連接方式，一方面減小了主電路中的雜散電感，防止雜散電感和緩沖電容產(chǎn)生震蕩，另一方面，控制單元采用了高智能高穩(wěn)定的數(shù)字化電路且設(shè)置各種保護(hù)而過流、過壓、欠流、欠壓、溫度過高、IGBT故障等的智能化保護(hù)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的容性負(fù)載高頻高壓電源結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的容性負(fù)載高頻高壓電源結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3提供的容性負(fù)載高頻高壓電源結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例3提供的另一容性負(fù)載高頻高壓電源結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例4提供的容性負(fù)載高頻高壓電源外部人機(jī)界面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例和技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例1提供的容性負(fù)載高頻高壓電源結(jié)構(gòu)示意圖，其中，整流單元1、濾波單元2、全橋逆變單元3、驅(qū)動單元4、控制單元5和浪涌吸收單元6;
整流單元1、濾波單元2、全橋逆變單元3分別與驅(qū)動單元4和控制單元5電連接；
浪涌吸收單元6與整流單元I電連接。
[0017]具體來說，濾波單元2設(shè)置于電源底板上；
在電源底板上還設(shè)置有風(fēng)扇，風(fēng)扇上設(shè)置散熱片，散熱片上安裝整流單元1、全橋逆變單元3和浪涌吸收單元6。
[0018]進(jìn)一步的，本實(shí)施例還包括隔直電容和輸出端子；
隔直電容與全橋逆變單元3的輸出端電連接；
輸出端子與全橋逆變單元3的輸出端和隔直電容電連接。
[0019]進(jìn)一步的，濾波單元2由并聯(lián)的兩組電容和電感相電連接組成。
[0020]進(jìn)一步的，全橋逆變單元3由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊組成。
[0021 ]全橋逆變單元3中的IGBT模塊由依次串聯(lián)的兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT組成。
[0022]進(jìn)一步的，本實(shí)施例還包括人機(jī)界面單元，與控制單元5電連接。
[0023]進(jìn)一步的，濾波單元2，還包括:
分壓電阻，與交流接觸器串聯(lián)；
交流接觸器兩組輸出觸點(diǎn)并聯(lián)電連接；
控制單元5與交流接觸器電連接，控制交流接觸器吸合。
[0024]參見圖2，為本發(fā)明實(shí)施例2提供的容性負(fù)載高頻高壓電源結(jié)構(gòu)示意圖，其中，電源由依次電連接的整流單元1、全橋逆變單元3、濾波單元2、驅(qū)動單元4、控制單元5、放電單元組成。其中濾波單元2安放在電源底板上，電源底板上還布置了風(fēng)扇，在風(fēng)扇上部裝有整流單元I和全橋逆變單元3，在濾波單元2上部帶有夾板，夾板上裝有驅(qū)動單元4、控制單元5。浪涌吸收單元6、整流單元1、濾波單元2、全橋逆變單元3、放電單元與驅(qū)動單元4、升壓單元和控制單元5相電連接，人機(jī)界面單元與控制單元5相電連接，獨(dú)特設(shè)計(jì)的驅(qū)動單元4和控制單元5所集成的電路使電源箱結(jié)構(gòu)緊湊，提高電源的可靠性。
[0025]進(jìn)一步的，本實(shí)施例還包括防雷、抗震、吸被動的浪涌式吸收板、高頻高壓變壓器、隔直電容，隔直電容與經(jīng)IGBT斬波后的全橋逆變的輸出端電連接，隔直電容的輸出端與輸出端子相連。
[0026]本實(shí)施例中，包括獨(dú)立的輸入端子、輸出端子和儲能濾波電容，儲能濾波電容與IGBT斬波的全橋逆變電路的輸出端相連，而獨(dú)立的輸出端子與高壓高頻變壓器相連。
[0027]本實(shí)施例中，包括控制單元5和驅(qū)動單元4，控制單元5采用了高智能高穩(wěn)定的數(shù)字化電路且設(shè)置各種保護(hù)而過流、過壓、欠流、欠壓、IGBT故障的智能化保護(hù)。
[0028]本實(shí)施例中，包括濾波、整波儲能、緩沖的4組電容，有I組分別并在IGBT兩端的整波電容，有I組串聯(lián)在全橋逆變后的輸出端，有I組與一個電感串聯(lián)在全橋逆變的濾波電容，有I組并在濾波電容兩端的緩沖電容。
[0029]本實(shí)施例中，依次電連接的浪涌吸收單元6，整流單元1、濾波單元2、全橋逆變單元
3、緩沖單元、驅(qū)動單元4、控制單元5和人機(jī)界面單元中，濾波單元2設(shè)置在電源底板上，在電源底板上還設(shè)置風(fēng)扇；在散熱片上安裝整流單元I和全橋逆變單元3 ;濾波單元2和全橋逆變單元3與控制單元5和驅(qū)動單元4電連接;整流單元1、濾波單元2、全橋逆變單元3分別與驅(qū)動單元4和控制單元5電連接；人機(jī)界面單元鑲嵌在電源箱外部。
[0030]進(jìn)一步的，電源還包括:隔直電容、進(jìn)線端子和輸出端子；隔直電容與全橋逆變單元3的輸出端電連接;輸出端子與全橋逆變單元3的輸出端和隔直電容相電連接。
[0031]進(jìn)一步的，濾波單元2由并聯(lián)的兩組電容單元和電感相電連接組成。
[0032]進(jìn)一步的，全橋逆變單元3由兩個IGBT模塊組成。交流接觸器兩組輸出觸點(diǎn)并聯(lián)電連接，并與分壓電阻電連接;分壓電阻和交流接觸器串聯(lián)，并與濾波單元2并聯(lián);浪涌吸收單元6安裝在電源箱進(jìn)線端，后面與整流單元I電連接;人機(jī)界面單元鑲嵌在電源箱外部，與控制單元5電連接;控制單元5與交流接觸器電連接，控制單元5控制交流接觸器吸合。
[0033]進(jìn)一步的，整流單元I下面安裝風(fēng)扇，風(fēng)扇安裝防塵罩，電源底板在風(fēng)扇對應(yīng)位置開孔。
[0034]進(jìn)一步的，還包括與控制單元5電連接的緩沖單元，包括:兩個并列電連接的電容。
[0035]具體來說，控制單元5、驅(qū)動單元4和依次電連接的整流單元1、濾波單元2、全橋逆變單元3電連接，其中，濾波單元2設(shè)置在電源底板上，在電源底板上還設(shè)置散熱片;在散熱片上設(shè)置整流單元I和全橋逆變單元3;濾波單元2和全橋逆變單元3上部與驅(qū)動單元4和控制單元5相電連接，整流單元1、濾波單元3、全橋逆變單元2 ο浪涌吸收單元6安裝在整流單元I上面，起到抑制電源進(jìn)線的高次諧波。來保護(hù)整流單元和逆變單元。
[0036]整流單元I，用于提供交流電壓，濾波單元2與全橋逆變單元3串聯(lián)。
[0037 ]濾波單元2，用于減小整流單元I輸出交流電壓的脈動，濾波單元2中的分壓電阻減緩對電感的沖擊起到保護(hù)電路的作用。分壓電阻與交流接觸器并聯(lián)，當(dāng)電容、電感的電充滿，控制板得到信號控制驅(qū)動板，驅(qū)動板驅(qū)動交流接觸器吸合，設(shè)備正常運(yùn)行。
[0038]全橋逆變單元3，用于提供負(fù)載工作所需的高頻電壓與變壓器電連接。
[0039]參見圖3和圖4，為本發(fā)明實(shí)施例3提供的容性負(fù)載高頻高壓電源的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3和圖4中的電容Cl、C6在電路中是儲能并起到諧振電容，C4、C5分別并聯(lián)依次串聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管S1、S2上在工作過程中不斷充放電來整波，C2、C3并聯(lián)電連接并串聯(lián)在全橋逆變單元的輸出端起到隔直流的作用。
[0040]在全橋逆變單元4包括兩組IGBT模塊，一個IGBT模塊由依次串聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管SI和S3組成，另一個IGBT模塊由依次串聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管S2和S4組成。
[0041]參見圖5，為本發(fā)明實(shí)施例4提供的容性負(fù)載高頻高壓電源的外部人機(jī)界面示意圖，圖5中的人機(jī)界面單元設(shè)置于電源的外部，與控制單元5電連接，起到調(diào)節(jié)頻率，電流、電壓、溫度的作用。
[0042]其中，在一個實(shí)施例中，整流單元I包括XX型整流橋，三相全橋，額定電流為XX，額定電壓為XX。濾波單元2中的每一個電容器的容值XX，耐壓值為XX，兩兩串聯(lián)，四組并聯(lián)電連接。IGBT模塊的型號為inf ineon XX，IGBT驅(qū)動器型號為XX，驅(qū)動信號由DSP產(chǎn)生，IGBT的緩沖電容(C94和C5)的容值為XX，耐壓值為XX，采用集中配置;其線圈額定電壓為XX，線圈電阻為XX，電阻R2通過和直流繼電器線圈內(nèi)阻分壓來限制切除限流電阻時的母線電壓，電阻Rl主要起限流分壓作用，阻值為XX，額定功率為XX，限制C12的充電時間；第i^一電容器C2、C3主要起隔直作用，容值為XX，耐壓值為XX，緩沖電容和隔直電容均為無感電容；電源工作時，全橋逆變單元3的輸出電壓頻率為高頻，占空比XX (全周期)，電流有效值XX，升壓變壓器二次電壓為高壓高頻，電流有效值XX。
[0043]綜上，本發(fā)明實(shí)施例所提供的容性負(fù)載高頻高壓電源，采用控制單元和驅(qū)動單元的電連接方式，一方面減小了主電路中的雜散電感，防止雜散電感和緩沖電容產(chǎn)生震蕩，另一方面，控制單元采用了高智能高穩(wěn)定的數(shù)字化電路且設(shè)置各種保護(hù)而過流、過壓、欠流、欠壓、溫度過高、IGBT故障等的智能化保護(hù)。
[0044]以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，包括: 整流單元、濾波單元、全橋逆變單元、驅(qū)動單元、控制單元和浪涌吸收單元;其中， 所述整流單元、濾波單元、全橋逆變單元分別與驅(qū)動單元和控制單元電連接； 所述浪涌吸收單元與所述整流單元電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，所述濾波單元設(shè)置于電源底板上； 在所述電源底板上還設(shè)置有風(fēng)扇，風(fēng)扇上設(shè)置散熱片，散熱片上安裝所述整流單元、全橋逆變單元和浪涌吸收單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，還包括: 隔直電容和輸出端子； 所述隔直電容與所述全橋逆變單元的輸出端電連接； 所述輸出端子與所述全橋逆變單元的輸出端和隔直電容電連接。4.如權(quán)利要求1所述的容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，所述濾波單元由并聯(lián)的兩組電容和電感相電連接組成。5.如權(quán)利要求1所述的容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，所述全橋逆變單元由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊組成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，所述全橋逆變單元中的IGBT模塊由依次串聯(lián)的兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT組成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，還包括: 人機(jī)界面單元，與所述控制單元電連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，所述濾波單元，還包括: 分壓電阻，與交流接觸器串聯(lián)； 所述交流接觸器兩組輸出觸點(diǎn)并聯(lián)電連接； 所述控制單元與交流接觸器電連接，控制交流接觸器吸合。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容性負(fù)載高頻高壓電源，其特征在于，還包括: 緩沖單元，與所述控制單元電連接，包括兩個并列電連接的電容。
【文檔編號】H02M5/458GK106026689SQ201610572380
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】劉新旺, 畢鳳燕, 許俊豪
【申請人】北京金大萬翔環(huán)保科技有限公司