一种高频高压除尘电源的制作方法

本发明涉及一种电源技术领域，特别涉及到一种高频高压除尘电源领域。

背景技术：

随着人类生产规模的不断扩大,工业化程度的不断提高,环境污染问题越来越严重,其中的空气污染问题表现尤其明显。人们采用各种除尘装置来减少粉尘进入大气并回收有用物质。常见的收尘装置主要有:机械除尘器、洗涤除尘器、布袋除尘器、静电除尘器等。静电除尘器是利用高压电产生高压电场使空气发生电离的工作原理,将污染的空气通过高压电场使其中的粉尘荷电,荷电的粉尘在电场力作用下被收集的一种除尘设备。它具有压力损失小,处理烟气量大,能耗低,对细粉尘有很高的捕集效率,可高于99％,可在高温或强腐烛性气体下操作,运行成本低,维护方便等优点。基于这些优点,静电除尘器在除尘领域被广泛使用。

静电除尘器经过100多年的发展，其技术日趋成熟，大规模推广使用从上世纪40年代开始，主要经历了工频升压整流电源、高频高压整流电源和脉冲电源；其中工频升压整流电源技术最成熟，但除尘效率低，目前在老企业中占有率较高；脉冲电源效率虽然最高，但技术、工艺还不太成熟，处在试验期；高频高压电源技术是在上世纪八、九十年代提出的，效率较工频电源高，是除尘电源中的生力军。但是现有的高频高压电源技术，因为调压技术和调频技术的不足，也存在打火时关断速度慢、恢复速度慢，效率低和小输出电流时脉冲宽度窄，IGBT电流冲击大的缺点以及响应时间长和和电流冲击大的弱点，这些也是行业必须解决问题。

技术实现要素：

鉴于调压技术和调频技术中的上述缺陷或不足，本发明提出一种调压和调频相结合的技术，吸收了两个技术的优势，可以有效避免打火时关断速度慢、恢复速度慢，效率低和小输出电流时脉冲宽度窄，IGBT电流冲击大的缺点以及响应时间长和和电流冲击大的弱点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案

一种高频高压除尘电源，包括：包括控制器7、高频逆变模块2、升压整流模块3，其特征在于：所述的高频高压除尘电源还包括有控整流模块1。

有控整流模块1采用6个可控硅组成的桥式整流11和闭环可控硅控制。

高频逆变模块2采用4个IGBT组成的H桥电路21。

在所述的控整流模块1、高频逆变模块2之间还设有LC滤波模块4；

在所述的高频逆变模块2和升压整流模块3之间还设有LC串联谐振模块5；

输入的三相交流电经过有控整流模块1进行有控整流，然后再经过LC滤波模块4后为直流电；

所述直流电再通过高频逆变模块2，经高频逆变后，供升压整流模块3中的原边，再经升压整流模块3的升压整流后进入除尘器本体6；

高频高压电源的电路拓扑见图1所示，电源输入为三相交流电，首先进行受控整流，经LC滤波后为直流，再进行高频逆变供变压器原边，经变压器升压整流后进入除尘器本体，为了实现恒流源和软开关技术在逆变器和变压器之间增加LC串联谐振。高频高压电源的控制方法有调压控制、调频控制和二者相结合的控制。可以有以下几点有益效果：，

1.本发明的一种调压和调频相结合的技术，吸收了两个技术的优势，可以有效避免打火时关断速度慢、恢复速度慢，效率低的缺点；

2.通过首先进行有控整流，经LC滤波后为直流，再进行高频逆变供变压器原边，经变压器升压整流后进入除尘器本体，实现了恒流源和软开关技术在逆变器和变压器之间增加LC串联谐振。

3.高频高压电源的控制方法有调压控制、调频控制和二者相结合的控制。调压控制的方法简单，可以避免小输出电流时脉冲宽度窄，IGBT电流冲击大的缺点。

4.本专利提出的调压、调频相结合可以有效克服响应时间长和和电流冲击大的弱点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明电路的拓扑结构图。

图2是无控整流逆变输出波形图。

图3是有控整流逆变输出波形图。

附图中具体为

1、有控整流模块 2、高频逆变模块 3、升压整流模块

4、LC滤波模块 5、LC串联谐振模块 6、除尘器本体

7、控制器 11、桥式整流 21、H桥电路

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明的电路的拓扑结构图，如图中所示，有控整流模块1，高频逆变模块2之间设有LC滤波模块4，使得输入电源的三相交流电，首先通过有控整流模块1进行有控整流，再经LC滤波4后为直流，然后直流电再通过高频逆变模块2，经高频逆变后，再经过LC串联谐振模块5，然后供升压整流模块3中的原边，再经升压整流模块3的升压整流后进入除尘器本体6。

结合图1可以看到，有控整流模块1有6个可控硅组成的桥式整流11，同时采用闭环可控硅控制方式控制，而高频逆变模块2运用了4个IGBT组成的H桥电路21。

图2为无控整流逆变输出波形图；

图3是有控整流逆变输出波形图。

结合图2和图3对比可知，通过有控整流逆变其对比没有经过有控整流逆变的输出波形，无论是大、中、小电流均是有一个重要特征就是，可以避免中、小输出电流时脉冲宽度窄，IGBT电流冲击大的缺点，输出电压平稳。

实施例一：

通过有6个可控硅组成的桥式整流11和闭环可控硅控制方式控制实施有效的进行有控整流，实现了整流控制，同时再经过高频逆变模块2，运用了调频技术，最后再进入升压整流模块3运用了调压技术，这样的一种调压和调频相结合的技术，吸收了两个技术的优势，可以有效避免打火时关断速度慢、恢复速度慢，效率低的缺点；

实施例二：

有控整流模块1，高频逆变模块2之间设有LC滤波模块4，使得输入电源的三相交流电，首先通过有控整流模块1进行有控整流，再经LC滤波4后为直流，然后直流电再通过高频逆变模块2，经高频逆变后，再经过LC串联谐振模块5，然后供升压整流模块3中的原边，再经升压整流模块3的升压整流后进入除尘器本体6。这样通过首先进行有控整流，经LC滤波后为直流，再进行高频逆变供变压器原边，经变压器升压整流后进入除尘器本体，实现了恒流源和软开关技术在逆变器和变压器之间增加LC串联谐振。

实施例三：

高频高压电源的电路拓扑见图1，电源输入为三相交流电，首先进行有控整流，6个可控硅组成的桥式整流11和闭环可控硅控制方式，经LC滤波后为直流，再进行高频逆变供变压器原边，经变压器升压整流后进入除尘器本体，为了实现恒流源和软开关技术在逆变器和变压器之间增加LC串联谐振。高频高压电源的控制方法有调压控制、调频控制和二者相结合的控制。调压控制的方法简单，但当电场打火时电源关断较慢，对除尘器本体损伤较大；调频控制的响应速度快，但当输出小电流、小电压时IGBT开关的导通时间短，IGBT冲击较大，而且电源输出脉动大，输出电压、电流不稳定；调压、调频的IGBT驱动波形和输出波形见图3所示。从波形可以看出，调压方式的输出脉动不大，输出较稳定，而纯粹调频的电源低电流输出时波形脉动大，输出不稳，电源利用率低。本电源采用调压、调频相结合有效避免了响应时间长和和电流冲击大的缺点。

使得通过调压控制、调频控制和二者相结合的控制。调压控制的方法简单，可以避免小输出电流时脉冲宽度窄，IGBT电流冲击大的缺点。本专利提出的调压、调频相结合可以有效克服响应时间长和和电流冲击大的弱点。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。