一種大功率固態(tài)高壓脈沖電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大功率固態(tài)高壓脈沖電源，具體適用于電除塵器上的大功率固態(tài)高壓脈沖電源，專門用于收集電除塵器四電場粉塵。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展的同時，不可避免的帶來環(huán)境污染問題。工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中排放大量粉塵，粉塵隨風(fēng)擴(kuò)散會嚴(yán)重污染空氣，危害人身健康。因此在工業(yè)煙氣排放到大氣中之前，必須對其進(jìn)行除塵處理。
[0003]電除塵器作為我國工業(yè)除塵的主力設(shè)備，其高壓供電電源及控制技術(shù)自八十年代初至今有了很大的發(fā)展。高頻電源在粉塵比電阻較低的工礦環(huán)境下有著顯著的除塵效果，但在粉塵比電阻較高的環(huán)境下，比如四電場的細(xì)小粉塵，很容易造成反電暈現(xiàn)象。
[0004]脈沖電源通過調(diào)整脈沖寬度和幅度來控制電暈電流，使沉積在收塵極上的電位梯度低于粉塵層擊穿電壓，從而有效的抑制反電暈，同時窄脈寬高壓可以使高比粉塵快速荷電而不至于造成電場閃絡(luò)。
[0005]現(xiàn)有的脈沖電源其脈沖功率較低，很難輸出較高的電暈電流，不適用于除塵器電源。單脈沖上升幅值較高，對脈沖變壓器的設(shè)計是個很大的挑戰(zhàn)，高變比脈沖變壓器其分布參數(shù)較大，對脈沖的前沿、脈寬及后沿影響嚴(yán)重;另外高壓脈沖的高瞬時電流很容易造成器件的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大功率固態(tài)高壓脈沖電源，采用全新設(shè)計架構(gòu)，對脈沖的前沿、脈寬，以及后沿影響較小，并且能夠很好的保證了脈沖功率。
[0007]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明設(shè)計了一種大功率固態(tài)高壓脈沖電源，包括控制模塊、至少兩個脈沖電源模塊和至少兩個預(yù)設(shè)低變比的脈沖變壓器;其中，控制模塊分別與各個脈沖電源模塊相連接，脈沖電源模塊的數(shù)量與脈沖變壓器的數(shù)量相等，且彼此相互對應(yīng)，各個脈沖電源模塊分別與對應(yīng)脈沖變壓器相連接，各個脈沖變壓器依次串聯(lián)。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述各個脈沖電源模塊分別包括可控娃整流電路、絕緣柵雙極型晶體管開關(guān)電路和大功率電容儲能電路;其中，可控硅整流電路包括可控硅整流模塊、電抗器L1、電容Cl，所述控制模塊分別與各個脈沖電源模塊中可控硅整流模塊的信號采集端相連接，可控硅整流模塊的其中一個輸出端與電抗器LI的其中一端相連接，電抗器LI的另一端作為可控娃整流電路的一個輸出端，并與電容Cl的其中一端相連接，可控硅整流模塊的另一個輸出端接地，并與電容Cl的另一端相連接，且電容Cl的該端作為可控硅整流電路的另一個輸出端;絕緣柵雙極型晶體管開關(guān)電路包括絕緣柵雙極型晶體管、二極管DI和二極管D2，所述控制模塊分別與各個脈沖電源模塊中絕緣柵雙極型晶體管的基極相連接，電抗器LI另一端所對應(yīng)可控硅整流電路的輸出端與二極管DI的正極相連接，二極管Dl的負(fù)極作為絕緣柵雙極型晶體管開關(guān)電路的其中一個輸出端，并與絕緣柵雙極型晶體管的集電極、二極管D2的負(fù)極相連接，電容CI另一端所對應(yīng)可控硅整流電路的輸出端，作為絕緣柵雙極型晶體管開關(guān)電路的另一個輸出端，并與絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、二極管D2的正極相連接;大功率電容儲能電路包括電容C2，二極管Dl負(fù)極所對應(yīng)絕緣柵雙極型晶體管開關(guān)電路的輸出端與電容C2的一端相連接，電容C2的另一端作為大功率電容儲能電路其中一個輸出端，電容Cl另一端所對應(yīng)絕緣柵雙極型晶體管開關(guān)電路的輸出端，作為大功率電容儲能電路的另一個輸出端;大功率電容儲能電路的兩個輸出端與所述脈沖變壓器的兩輸入端相連接;各個脈沖變壓器的輸出端彼此依次串聯(lián)。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述控制模塊為單片機(jī)。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述控制模塊為dsPIC單片機(jī)。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述脈沖電源模塊的數(shù)量為10個，所述脈沖變壓器的低變比為1:12。
[0012]本發(fā)明所述一種大功率固態(tài)高壓脈沖電源采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明設(shè)計的大功率固態(tài)高壓脈沖電源，采用全新設(shè)計架構(gòu)，由多個脈沖電源模塊經(jīng)對應(yīng)脈沖變壓器串聯(lián)而成，使得脈沖電流可以得到很好的分配，并且針對脈沖變壓器，使用低變比的脈沖變壓器，能夠大大減小分布參數(shù)，對脈沖的前沿、脈寬，以及后沿影響較小，并且能夠很好的保證了脈沖功率;并且本發(fā)明設(shè)計的大功率固態(tài)高壓脈沖電源，相比國內(nèi)同行業(yè)，具有脈沖功率大、波形好，變壓器一次側(cè)電流分配合理的優(yōu)點;不僅如此，其中采用dsPIC的控制方案，能有效的同步控制脈沖模塊，大大加快系統(tǒng)響應(yīng)速度。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明設(shè)計大功率固態(tài)高壓脈沖電源的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明設(shè)計大功率固態(tài)高壓脈沖電源中脈沖電源模塊示意圖。
[0014]其中，1.可控硅整流電路，2.絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)開關(guān)電路，3.大功率電容儲能電路。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合說明書附圖針對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計一種大功率固態(tài)高壓脈沖電源在實際應(yīng)用過程當(dāng)中，包括dsPIC單片機(jī)、至少兩個脈沖電源模塊和至少兩個預(yù)設(shè)低變比的脈沖變壓器;其中，dsPIC單片機(jī)分別與各個脈沖電源模塊相連接，脈沖電源模塊的數(shù)量與脈沖變壓器的數(shù)量相等，且彼此相互對應(yīng)，各個脈沖電源模塊分別與對應(yīng)脈沖變壓器相連接，各個脈沖變壓器依次串聯(lián);如圖2所示，其中，各個脈沖電源模塊分別包括可控硅整流電路1、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)開關(guān)電路2和大功率電容儲能電路3;其中，可控硅整流電路I包括可控硅整流模塊、電抗器L1、電容CI，所述dsPIC單片機(jī)分別與各個脈沖電源模塊中可控硅整流模塊的信號采集端相連接，可控硅整流模塊的其中一個輸出端與電抗器LI的其中一端相連接，電抗器LI的另一端作為可控娃整流電路I的一個輸出端，并與電容Cl的其中一端相連接，可控娃整流模塊的另一個輸出端接地，并與電容Cl的另一端相連接，且電容Cl的該端作為可控硅整流電路I的另