一種基于igbt的開關型高壓脈沖電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及IGBT開關電源領域，尤其涉及一種基于IGBT的開關型高壓脈沖電源。
【背景技術】
[0002]高壓脈沖電源是高壓電源的一種，是在高壓直流電源的基礎上增加了開關電路，從而輸出脈沖幅度可調、脈沖寬度可調、脈沖頻率可調的、脈沖輸出個數可設定的一種高壓電源。高壓脈沖電源的種類有很多，按高壓脈沖電源的實現(xiàn)方法其可分為機械開關式，高壓固態(tài)開關式、Marx網絡等，其中高壓固態(tài)開關式和Marx網絡可實現(xiàn)納秒級的窄脈沖和很高的脈沖頻率，高壓脈沖電源可廣泛用于空氣凈化，放電等離子燒結、高壓充電、高壓放電、制作納米材料、處理染料廢水等多種場合?，F(xiàn)有的高壓脈沖電源容易出現(xiàn)電壓不均衡的現(xiàn)象，導致IGBT組件容易承受過電壓，而IGBT承受過電壓的時間較短，若不能及時檢測到IGBT異常時，IGBT就會因過壓損壞，從而影響高壓脈沖電源的性能。
【發(fā)明內容】
[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種結構設計簡單，能夠自動關斷IGBT開關，保護開關電源的技術方案:
[0004]一種基于IGBT的開關型高壓脈沖電源，主要包括底板、整流模塊、IGBT模塊、電流傳感器、溫度傳感器，整流模塊和IGBT模塊分別安裝在散熱器A、散熱器B上，散熱器A、散熱器B固定安裝在底板上，電流傳感器、溫度傳感器均安裝在靠近IGBT模塊的散熱器B上，底板上還安裝有電容、空氣開關、控制電路板，空氣開關的輸出端連接整流模塊的輸入端，整流模塊的直流輸出端連接電容，電容兩端并聯(lián)有電阻，電容輸出端連接IGBT模塊輸入端，IGBT模塊兩端并聯(lián)吸收電容，控制電路板上設有IGBT驅動模塊、PWM放大模塊、DSP系統(tǒng)以及IGBT保護模塊。
[0005]作為優(yōu)選，DSP系統(tǒng)依次連接PWM放大模塊、IGBT驅動模塊，IGBT保護模塊連接DSP系統(tǒng)，IGBT驅動模塊連接IGBT模塊。
[0006]作為優(yōu)選，溫度傳感器連接IGBT模塊。
[0007]作為優(yōu)選，IGBT保護模塊包括型號為⑶4072的四輸入或門芯片、型號為⑶4078的八輸入或門芯片、型號為CD4071的二輸入或門芯片，四輸入或門芯片輸出端與八輸入或門芯片的輸出端連接二輸入或門芯片輸入端，二輸入或門芯片輸出端連接DSP系統(tǒng)，四輸入或門芯片、八輸入或門芯片、二輸入或門芯片分別接地。
[0008]本實用新型的有益效果在于:
[0009](I)本實用新型設置溫度傳感器，在高壓脈沖電源溫度過高時，能夠自動停止開關電源的工作以保護高壓脈沖電源。
[0010](2)本實用新型采用IGBT保護模塊，當IGBT模塊出現(xiàn)異常時，IGBT保護模塊將異常信號傳送至DSP系統(tǒng)來中斷PWM信號的發(fā)出，使IGBT模塊處于關斷狀態(tài)，從而保護整個高壓脈沖電源系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的正視圖。
[0012]圖2為本實用新型的控制電路板俯視連接圖。
[0013]圖3為本實用新型的IGBT保護模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本實用新型的發(fā)明目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步地詳細描述。
[0015]如圖1-2所示，一種基于IGBT的開關型高壓脈沖電源，主要包括底板1、整流模塊2、IGBT模塊3、電流傳感器4、溫度傳感器5，整流模塊2和IGBT模塊3分別安裝在散熱器A6、散熱器B 7上，散熱器A 6、散熱器B 7固定安裝在底板I上，電流傳感器4、溫度傳感器5均安裝在靠近IGBT模塊3的散熱器B 7上，溫度傳感器5連接IGBT模塊3，底板I上還安裝有電容8、空氣開關9、控制電路板10，空氣開關9的輸出端連接整流模塊2的輸入端，整流模塊2的直流輸出端連接電容8，電容8兩端并聯(lián)有電阻11，電容8輸出端連接IGBT模塊3輸入端，IGBT模塊3兩端并聯(lián)吸收電容12，有效吸收電壓尖峰，控制電路板10上設有IGBT驅動模塊101、PWM放大模塊102、DSP系統(tǒng)103以及IGBT保護模塊104，DSP系統(tǒng)103依次連接PWM放大模塊102、IGBT驅動模塊101，IGBT保護模塊104連接DSP系統(tǒng)103，IGBT驅動模塊101連接IGBT模塊104，DSP系統(tǒng)103發(fā)出PWM信號，PWM信號用于控制IGBT模塊3的通斷，當電源溫度過高時，溫度傳感器5將溫度信號發(fā)送至控制電路板10中的DSP系統(tǒng)103，DSP系統(tǒng)103將PWM信號放大后關斷IGBT模塊3中相對應的IGBT，本實用新型設置溫度傳感器，在高壓脈沖電源溫度過高時，能夠自動停止開關電源的工作以保護高壓脈沖電源。
[0016]如圖3所示，IGBT保護模塊104包括型號為⑶4072的四輸入或門芯片1041、型號為⑶4078的八輸入或門芯片1042、型號為⑶4071的二輸入或門芯片1043，四輸入或門芯片1041輸出端與八輸入或門芯片1042的輸出端連接二輸入或門芯片1043輸入端，二輸入或門芯片1043輸出端連接DSP系統(tǒng)103，四輸入或門芯片1041、八輸入或門芯片1042、二輸入或門芯片1043分別接地，當IGBT模塊5正常工作時，二輸入或門芯片1043輸出端輸出低電平，四輸入或門芯片1041輸出端與八輸入或門芯片1042的輸出端都輸出低電平，輸入到DSP系統(tǒng)103的信號為低電平，DSP系統(tǒng)103繼續(xù)發(fā)出PWM信號，整個電源系統(tǒng)正常工作，當IGBT模塊5中任何一個IGBT出現(xiàn)異常時，異常信號從四輸入或門芯片1041輸入端與八輸入或門芯片1042的輸入端輸入，二輸入或門芯片1043輸出端輸出高電平，四輸入或門芯片1041輸出端與八輸入或門芯片1042的輸出端至少有一個輸出高電平，輸入到DSP系統(tǒng)103的信號由低電平變?yōu)楦唠娖?，DSP系統(tǒng)103中斷PWM信號的發(fā)出，關斷所有IGBT，從而保護整個電源系統(tǒng)，本實用新型采用IGBT保護模塊，當IGBT模塊出現(xiàn)異常時，IGBT保護模塊將異常信號傳送至DSP系統(tǒng)來中斷PWM信號的發(fā)出，使IGBT模塊處于關斷狀態(tài)，從而保護整個高壓脈沖電源系統(tǒng)。
[0017]上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術方案的限制，只要是不經過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現(xiàn)的技術方案，均應視為落入本實用新型專利的權利保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于IGBT的開關型高壓脈沖電源，主要包括底板(I )、整流模塊(2)、IGBT模塊(3)、電流傳感器(4)、溫度傳感器(5)，其特征在于:所述整流模塊(2)和所述IGBT模塊(3)分別安裝在散熱器A (6)、散熱器B (7)上，散熱器A (6)、散熱器B (7)固定安裝在所述底板(I)上，所述電流傳感器(4 )、所述溫度傳感器(5 )均安裝在靠近所述IGBT模塊(3 )的所述散熱器B (7)上，所述底板(I)上還安裝有電容(8)、空氣開關(9)、控制電路板(10)，所述空氣開關(9)的輸出端連接所述整流模塊(2)的輸入端，所述整流模塊(2)的直流輸出端連接所述電容(8 )，所述電容(8 )兩端并聯(lián)有電阻(11)，所述電容(8 )輸出端連接所述IGBT模塊(3)輸入端，所述IGBT模塊(3)兩端并聯(lián)吸收電容(12)，所述控制電路板(10)上設有IGBT驅動模塊(101), PWM放大模塊(102)、DSP系統(tǒng)(103)以及IGBT保護模塊(104)。
2.根據權利要求1所述的一種基于IGBT的開關型高壓脈沖電源，其特征在于:所述DSP系統(tǒng)(103)依次連接所述PWM放大模塊(102)、所述IGBT驅動模塊(101 )，所述IGBT保護模塊(104)連接所述DSP系統(tǒng)(103)，所述IGBT驅動模塊(101)連接所述IGBT模塊(104)。
3.根據權利要求1所述的一種基于IGBT的開關型高壓脈沖電源，其特征在于:所述溫度傳感器(5 )連接所述IGBT模塊(3 )。
4.根據權利要求1所述的一種基于IGBT的開關型高壓脈沖電源，其特征在于:所述IGBT保護模塊(104)包括型號為⑶4072的四輸入或門芯片(1041)、型號為⑶4078的八輸入或門芯片(1042 )、型號為⑶4071的二輸入或門芯片(1043 )，所述四輸入或門芯片(1041)輸出端與所述八輸入或門芯片(1042)的輸出端連接所述二輸入或門芯片(1043)輸入端，所述二輸入或門芯片(1043 )輸出端連接所述DSP系統(tǒng)(103 )，所述四輸入或門芯片(1041)、所述八輸入或門芯片(1042 )、所述二輸入或門芯片(1043 )分別接地。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于IGBT的開關型高壓脈沖電源，主要包括底板、整流模塊、IGBT模塊、電流傳感器、溫度傳感器，整流模塊和IGBT模塊分別安裝在散熱器上，散熱器固定安裝在底板上，電流傳感器、溫度傳感器均安裝在靠近IGBT模塊的散熱器上，底板上還安裝有電容、空氣開關、控制電路板，空氣開關的輸出端連接整流模塊的輸入端，整流模塊的直流輸出端連接電容，控制電路板上設有IGBT驅動模塊、PWM放大模塊、DSP系統(tǒng)以及IGBT保護模塊，本實用新型結構簡單，設置溫度傳感器，當電源溫度過高時，立即停止工作以保護電源，同時在IGBT模塊出現(xiàn)故障時能夠立即關斷IGBT開關，從而保護整個系統(tǒng)。
【IPC分類】H02H5-04, H02M9-00, H02H7-10
【公開號】CN204464967
【申請?zhí)枴緾N201520233865
【發(fā)明人】宋菲, 楊曉波, 李鑫, 王素芹
【申請人】宋菲
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月18日