高压等离子体电源的制作方法

文档序号:11055482阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高压等离子体电源,其特征在于,所述高压等离子体电源包括三相半控整流电路、延时启动电路,滤波储能电路、全桥电路、LC串联谐振电路、倍压整流电路、功率调节电路、反馈控制电路、变频电路、IGBT全桥驱动电路、报警电路,所述三相半控整流电路通过全桥电路、LC串联谐振电路连接高压变压器,所述反馈控制电路通过变频电路连接全桥驱动电路,所述三相半控整流电路由半控整流桥BR1,电阻R1~6,电容C11,C18~20,二极管D1及接插件H18连接至辅助电源共同完成,控制电源经插件H18连接R3,R6,C20控制L1相;控制电源经插件H18连接R1,R5,C19控制L2相;控制电源经插件H18连接R2,R4,C18控制L3相,二极管D1经接插件H18反向连接至辅助电源起保护作用;所述延时启动电路由二极管D2,D10,D11,电阻R11~14组成,延时启动由控制电源产生,通过接插件H18连接到R11~14,再通过D2,D10,D11连接到三相交流电源,所述滤波储能电路由电容C24~31,电阻R24,R26组成,电容C24,C26并联后连接C28与C30并联,电容C12并接电容C13滤出高频干扰,电阻R24连接R26为储能电容提供能量卸放回路,电阻R24,R26为储能电容提供能量卸放回路,所述全桥电路由两个IGBT0模块Q19,Q20组成全桥电路,瞬态吸收二极管Z3~Z6和电容C16,C17,C22,C23组成IGBT模块保护电路;电阻R30,R15,R113,R20,R32,R8,R114,R17为栅极串联电阻,电阻R10,R19,R16,R22为栅极并联电阻,所述栅极串联电阻和栅极并联电阻为IGBT驱动电路的一部分,为减小开关时间和损耗,设计时尽量靠近IGBT模块,电阻R15,R16,R30连接瞬态吸收二极管Z4组成Q20栅极驱动G1,电阻R113,R20,R22连接瞬态吸收二极管Z6组成Q20栅极驱动G2,电阻R32,R8,R10连接瞬态吸收二极管Z3组成Q19栅极驱动G3,电阻R114,R17,R19连接瞬态吸收二极管Z5组成Q19栅极驱动G4;C16,C22连接Q20的漏源极,C17,C23连接Q19的漏源极组成IGBT模块漏源保护电路。

2.根据权利要求1所述的高压等离子体电源,其特征在于,所述LC串联谐振电路由L1,C1~5以及高压变压器T1漏感组成,升压变压器T1的初级经谐振电感L1串联连接到谐振电容C1~C5,电容C1~C5连接到全桥臂功率模块Q20。

3.根据权利要求2所述的高压等离子体电源,其特征在于,所述倍压整流电路由高压电容CH1,CH2,高压硅堆DH1组成,升压变压器T1的次级经高压电容CH1,CH2串联后连接到高压硅堆DH1,采用倍压后,输出电压升高一倍。

4.根据权利要求2或3所述的高压等离子体电源,其特征在于,所述功率调节电路由可调电位器W4及R46,R78,R79,C47组成,可调电位器W4经R46连接到电源正端,又经R78连接到电源地,可调电位器W4的输出经R79并联C47滤波后送到功放电路U3B,功率调节作为给定输入参数,作为反馈调节的参考点。

5.据权利要求4所述的高压等离子体电源,其特征在于,所述反馈控制电路是指在给定的功率条件下,通过控制输出电压或输出电流实现稳定的功率输出,包括电流反馈和电压反馈,U4B及R40,R42,C22经R39送到功率调节电路的反相输入端,形成反馈信号;所述电流反馈包括:电流互感器CSS1采样高压变压器输入端原边的交流工作电流,采样包括全波整流电路以及滤波、额定电阻负载,其中二极管D4,D5,D8,D9组成全波整流电路,电容C48,电阻R50组成滤波,电阻R54为额定负载;采样电流幅值较小,再经过电阻R39,电容C35滤去杂波,再送到运放U3A及电阻R42,R43,电容C34,将小电流信号放大,形成与变压器原边的工作电流变化相对应的电流信号PC;所述电压反馈包括:通过接插件H10接到高压变压器的辅助绕组,形成与输出电压成比例的电压信号,电压的采样包括全波整流电路以及滤波,其中二极管D16,D17,D20,D21组成全波整流电路,电阻R96为额定负载,电容C95滤波,电阻R84,R86,电容C74组成分压取样,再经U1A电压跟随,形成与变压器原边的工作电压变化相对应的电流信号PV。

6.根据权利要求5所述的高压等离子体电源,其特征在于,所述IGBT全桥驱动电路由全桥驱动模块U4~U7组成,驱动电路的供电采用DCDC隔离电源模块。

7.根据权利要求6所述的高压等离子体电源,其特征在于,所述报警电路共5路,即过流报警OPC、欠压报警LV、过压报警OV、过温报警OT、风机报警FANST;其中过流报警OPC,来自CSS1的电流采样值送电压比较器U2A的反相端,可调电位器W1调节过流值并送电压比较器U2A同相端,比较结果通过二输入与门U9B输出;欠压报警LV,来自H10的电压采样值送电压比较器U1B的同相端,可调电位器W6调节欠压值并送电压比较器U1B的反相端,比较结果通过二输入与门U9E输出;过压报警OV,来自H10的电压采样值送电压比较器U2B的反相端,可调电位器W5调节过压值并送电压比较器U2B的同相端,比较结果通过二输入与门U9D输出;过温报警OT,来自温控开关H9的开关量信号直接输出;风机报警FANST,三芯电联接器H14,H15连接两台散热风机,只要某一台故障,二极管D12或D13将输出高电平告警,告警信号通过二输入与门U9C输出。

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