基于dsp的智能型高频高压直流电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工环保设备技术领域，尤其涉及基于DSP的智能型高频高压直流电源，其专用于化工领域内化工环保设备电捕焦油器、干式除尘器和湿式除尘器。
【背景技术】
[0002]静电沉积器是利用本体中施加的强电场使气体发生电离，即产生电晕放电，进而使灰尘荷电，并在电场力的作用下，将灰尘从气体中分离出来并加以捕集的装置。静电沉积器的除尘效率取决于对荷电灰尘的驱进速度，而其驱进速度与电晕电流的平均值成正比，还与二次电压平均值成正比；由此可见，要提高捕集效率应尽可能提高静电沉积器的平均值电压和电流(功率)。
[0003]在静电沉积行业通常采用单相L-C恒流源、单相晶闸管恒流源和三相晶闸管恒流源作为主要电源使用，这三种电源与高频电源存在如下缺点:单相电源三相不平衡，有缺相损耗;单相电源输出电压纹波系数大，易发生闪络，输出功率较小;三相晶闸管电源虽然输出纹波系数低，但晶闸管反应速度慢，在发生火花放电时，放电持续时间长，火花大，特别对易燃易爆的气体，风险很大。
[0004]随着国家对环保政策提出了更严格的要求，传统电除尘器正面临新的技术挑战。特别是火电厂和钢铁厂烟气的深度处理已成为主要的关注对象，湿式电除尘器(WESP)将成为火电、钢铁行业废气处理的终极首选设备，湿式电除尘器对PM2.5、PM10，S03有很高的去除效率，但湿式电除尘器所使用的阳极大部分为导电玻璃钢，喷淋清灰时，电除尘器内发生闪络或者瞬态短路在所难免。电厂脱硫后湿式电除尘器的烟气量都比较大，对660MW以上的机组，湿式电除尘器所配的电源的规格一般都大于72kV/1.6A。电场容量大、电源功率高的情况下，电场出现闪络时，灭弧的难度增加，火花对本体的伤害也大。
[0005]现有技术中还存在三相L-C恒流源，三相L-C恒流源普遍存在体积庞大、成本高的缺点；同时恒流源中的恒流为分档台阶式恒流，其不利于达到最大输出功率。
【实用新型内容】
[0006]为了解决上述问题，本实用新型人经过多次设计和研究，提出了一种基于DSP的智能型高频高压直流电源，其专用于化工领域内化工环保设备电捕焦油器、干式除尘器和湿式除尘器。
[0007]依据本实用新型的技术内容，提供基于DSP的智能型高频高压直流电源，其特征在于:基于DSP的智能型高频高压直流电源由逆变单元1、基于DSP的控制器2和高压发生器3组成;逆变单元I由直流支撑电容Cl、4只IGBT、谐振电容C2和电感LI组成；电容Cl与IGBT Ql、Q2的集电极相连，IGBT Ql、Q2的发射极分别与IGBT Q3、Q4的集电极相连，谐振电容C2与电感LI和高压发生器中的Tl初级相串联。
[0008]进一步地，在基于DSP的智能型高频高压直流电源中，支撑电容Cl从外部获得直流能量完成滤波功能，变为平滑的直流，供给Ql、Q2、Q3、Q4组成的直流变为交流的逆变器，谐振电容C2、电感L1、互感器Tl初级组成谐振回路，提供交流振荡电流，供应下一级。
[0009]进一步地，在基于DSP的智能型高频高压直流电源中，基于DSP的控制器由DSP、PFM发生器、信号调理电路、光纤路由器和触摸屏组成;DSP分别与信号调理电路、PFM发生器和光纤路由器相连，PFM发生器分别与Ql、Q2、Q3、Q4的驱动电路相连。
[0010]进一步地，在基于DSP的智能型高频高压直流电源中，光纤路由器输出一组到上位机;高压发生器3由高频高压变压器、整流桥式硅堆和电流电压取样电路组成;高频高压变压器Tl与二极管Dl、D2的阳极和电阻Rl相连，二极管Dl、D2的阴极与二极管D3、D4的阳极相连，二极管D3、D4的阴极相连到电阻R3，Rl与R2相连，电阻R2与R3相连到保护地;高频高压变压器TI输出交流电压经D1\D2\D3\D4整流为负直流高压输出，R1\R2组成串联降压电路，电阻R3为分流电路。
[0011]此外，基于DSP的控制器通过信号调理取样后，控制PFM发生器发出合适的频率，处理电流电压反馈信号，形成闭环控制；用光纤路由器给触摸屏显示状态控制，并输出信号给上位机，多路信号在上位机上组态实现一台上位机多路组态控制。
[0012]本实用新型的基于DSP的智能型高频高压直流电源的优势在于:
[0013]1、三相平衡，无缺相损坏，功率因数始终达到0.95以上，电网污染小，电磁兼容性好；
[0014]2、主器件开关频率20KHZ，脉动系数低于0.5 %，抑制峰值电压，提供更大的功率；输出为恒流输出，火花放电时反应速度低于70uS，同等三相电源响应时间大于3.3mS，可防止对阳极导电玻璃钢的损坏；
[0015]3、体积重量减少至1/5以下，节省材料；
[0016]4、采用智能化与网络化控制技术，实现与上位机通讯，通过计算机管理15台该电源，实现系统的集中监控，且各台电源又可以独立运行；可接入互联网，生产商可随时监控设备的运行状况，实现设备的远程指导与远程技术服务。
【附图说明】
[0017]图1为依据本实用新型的基于DSP的智能型高频高压直流电源的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。另外地，不应当将本实用新型的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。
[0019]本实用新型的基于DSP的智能型高频高压直流电源为在静电沉积中运用IGBT逆变高频电源和DSP控制技术结合的新型高压直流电源，其主器件采用IGBT、控制器件采用DSP。本实用新型的基于DSP的智能型高频高压直流电源输出功率是同等条件下单相电源的3倍，电晕效果提高30 % ；全量程自动恒流，允许突发短路和持续短路;实现自动化控制，通过光纤以太网与DCS系统进行通讯。
[0020]“高频”、“高压”均为电子电工电路中的常用术语，即其含义或界定依据现有技术定义。
[0021]本实用新型的基于DSP的智能型高频高压直流电源中，主要由4组IGBT与LC和高压变压器及负载形成LCC谐振逆变回路，其逆变状态受控于基于DSP的控制器中的PFM发生器，PFM发生器为输出单脉冲宽度不变，频率可变的脉冲串，频率越高，输出功率越大;高压发生器经桥式硅堆组整流，形成负高压提高给负载。图1中的电阻R1\R2分压送入信号调理电路，用于显示当前输出电压，并作为过压电路、恒压电路、闪络等状态输入信号；电阻R3上的压降作