一种小型化1.2A电除尘高频高压电源的制作方法

本发明涉及高频高压电源领域，具体涉及一种小型化1.2a电除尘高频高压电源。

背景技术：

目前市场上的高频除尘电源普遍存在以下问题：体积大，变压器成本高，室外应用ip防护等级低，散热性能差，电源可靠性差，安装和维护困难。主要原因是：变压器涡流损耗大，主功率回路散热设计不合理，高频趋肤效应严重，柜体的ip防护等级和系统散热矛盾冲突。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种小型化1.2a电除尘高频高压电源，其结构紧凑、体积相对较小，散热性好，ip防护等级较高，安装维护简单，解决了现有技术的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种小型化1.2a电除尘高频高压电源，包括上下设置且固定连接的机柜与油箱；所述机柜的侧面上分别设有外接线盒、进风罩、出风罩，所述进风罩、所述出风罩分别贯穿所述机柜的侧壁；所述机柜内安装有上下分层设置的主控制电路组件与功率电路组件，所述主控制电路组件与所述功率电路组件电连接；所述油箱内安装有主变压器与高压硅堆，所述主变压器的次级与所述高压硅堆电连接，所述主变压器的初级通过电连接件与所述功率电路组件连接；所述油箱外侧安装有喇叭状的高压罩，所述高压罩的宽口朝外，所述高压罩中心安装有高压输出接线柱，所述高压输出接线柱穿过所述油箱壁与所述高压硅堆连接。

本发明的技术方案将高频高压电源的功率电路组件与主控制电路组件集成在一个机柜内，结构紧凑，体积小，利于安装；在机柜下部，进风罩、机柜本体、出风罩相互配合形成风道，流过的风与机柜内部元器件进行热交换，为电气元件降温，主变压器设置于油箱内，通过绝缘油以及油箱的金属表面与空气进行热交换，整个电源系统散热性较好，以此保障电源长久运行的可靠性，利于延长电源的使用寿命。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选地，所述机柜内的下部安装有整流模块、逆变模块，所述整流模块、所述逆变模块通过铝型材散热板安装在所述机柜内；所述逆变模块包括igbt模块以及igbt驱动板，所述igbt模块安装在所述铝型材散热板上，所述igbt驱动板安装在所述igbt连接板上，所述igbt连接板安装在所述铝型材散热板上、且所述igbt连接板连接所述igbt模块的驱动极；所述整流模块包括分别安装在所述铝型材散热板上的可控硅、晶闸管、金属壳电阻、滤波电容；所述机柜内的下部内壁上还安装有谐振电容，所述整流模块、所述逆变模块、所述谐振电容组成所述功率电路组件。igbt模块采用两个igbt串联集成的封装式结构，可防止空气中粉尘对其爬电距离造成减小。铝型材散热板能通过热传导将igbt模块、可控硅、晶闸管、金属壳电阻、滤波电容的热量转移到自身，然后通过流经风道的风进行热交换，从而将机柜内的热量带出，达到为机柜降温的效果。

优选地，所述机柜内的下部还安装有叠层母线排，所述叠层母线排上安装有防偏磁电感，所述叠层母线排通过电连接件分别连接所述整流模块、所述igbt模块、所述谐振电容、所述防偏磁电感、所述主变压器初级。叠层母线排作为机柜内多个元器件的连接点，通过多个线缆使多个元器件连接形成电路，起到了优化机柜内线缆理线的作用。

优选地，所述机柜内的下部还安装有大铜接线柱，所述大铜接线柱穿过所述机柜内的底部以及所述油箱底部，所述大铜接线柱的两端分别连接所述叠层母线排与所述主变压器初级。所述大铜接线柱与油箱壁、机柜壁之间为绝缘设置，所述大铜接线柱与油箱壁之间密闭连接。大铜接线柱可以承载功率器件与主变压器之间的大电流，为变压器初级连接到功率器件提供可靠的连接。

优选地，所述机柜中部安装有横向设置的隔板，所述隔板的底面位置高于所述进风罩以及所述出风罩设置；所述隔板上方安装有主控板、驱动板、开关电源，所述主控板分别与所述驱动板、所述开关电源电连接；所述主控板、所述驱动板、所述开关电源组成所述主控制电路组件。隔板与机柜的底面、侧面相互配合形成风道，风由进风罩进入、流经该风道，为风道内的电气元件进行热交换后，热风流出出风罩，将机柜内的热量带到电源外，从而为电源降温。产热量不高的主控板、驱动板、开关电源置于隔板上方，即风道以外，防止空气中的灰尘对其爬电距离造成不良的影响。

优选地，所述外接线盒内安装有微型断路器、供电变压器、显示屏，所述微型断路器连接所述供电变压器的初级，所述供电变压器的次级连接所述开关电源，所述开关电源连接所述主控板；所述显示屏与所述主控板通信连接。微型断路器为主控制电路组件提供过载保护，供电变压器将单相380v电压转换为220v电压，为开关电源供电。开关电源将220v交流电转换为低压直流电，为主控制电路供电。将电气元件设置于外接线盒内，在不需要维修、更换电气元件时关闭外接线盒，增加了其的ip防护等级。

优选地，所述外接线盒内安装有主功率断路器，所述主功率断路器与所述整流模块连接。主功率断路器为功率电路提供安全防护。

优选地，所述油箱为密闭设置，所述油箱顶部设有进油口，所述进油口贯穿所述机柜的底部；所述油箱下部设有出油口，所述油箱外壳安装有波纹片。所述进油口上还设置有排气阀，进油口、排气阀、出油口的设置方便真空抽油。波纹片的设置增大了油箱表面的散热面积，提高了油箱的散热效率，能有效为主变压器与高压硅堆散热。

优选地，所述机柜内的下部还安装有轴流风扇，所述轴流风扇的出气侧靠近所述出风罩设置，所述轴流风扇与所述开关电源连接。轴流风扇在风道内提供动力，将出风罩处的空气抽进机柜内，并从出风罩处排出，从而实现外部空气与机柜内部的热量交换。

优选地，进风罩的进气端向下折弯，所述进气端的开口朝下；所述出风罩的出气端向下折弯，所述出气端的开口朝下。进风罩与出风罩的开口向下设置，防止了雨水流入机柜内、降低机柜内风道中元器件的绝缘等级，保证了机柜的ip防护等级。

本发明的有益效果是：本发明的技术方案将高频高压电源的功率电路组件与主控制电路组件集成在一个机柜内，结构紧凑，体积小，利于安装；在机柜下部，进风罩、隔板、机柜本体、出风罩相互配合形成风道，功率电路组件位于风道内，流过的风与机柜内部元器件进行热交换，有效地为电气元件降温；进风罩的进气口折弯向下设置，有效防止水滴进入机柜内，提高了机柜的ip防护等级；油箱密闭设置，主变压器设置于油箱内，通过绝缘油以及油箱的金属表面与空气进行热交换，整个电源系统散热性较好，以此保障电源长久运行的可靠性，利于延长电源的使用寿命。

附图说明

图1为本发明立体图；

图2为本发明主视图；

图3为本发明左视图；

图4为本发明右视图；

图5为本发明俯视图a；

图6为本发明俯视图b；

图7为本发明俯视图c。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、油箱，2、机柜，3、指示灯，4、观油窗，5、波纹片，6、铜排，7、绝缘子，8、进风罩，9、主功率断路器，10、供电变压器，11、吊耳，12、微型断路器，13、显示屏，14、12p接线端子，15、网线接口，16、出风罩，17、高压罩，18、出油口，19、防偏磁电感，20、开关电源，21、驱动板，22、高压瓷瓶，23、主控板，24、滤波电容，25、叠层母线排，26、进油口，27、谐振电容，28、大铜接线柱，29、采样板，30、吸收电容，31、igbt驱动板，32、igbt连接板，33、金属壳电阻，34、可控硅，35、铝型材散热板，36、igbt模块，37、晶闸管，38、轴流风扇，39、隔板，40、外接线盒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1～7所示，一种小型化1.2a电除尘高频高压电源，包括上下设置且固定连接的机柜2与油箱1；所述机柜2的顶面安装有四个呈矩形分布的吊耳11，所述机柜2的侧面上分别设有外接线盒40、进风罩8、出风罩16，所述进风罩8、所述出风罩16分别贯穿所述机柜2的侧壁；所述机柜2内安装有上下分层设置的主控制电路组件与功率电路组件，所述主控制电路组件与所述功率电路组件电连接；所述油箱1内安装有主变压器与高压硅堆，所述主变压器的次级与所述高压硅堆电连接，所述主变压器的初级通过电连接件与所述功率电路组件连接；所述油箱1外侧安装有喇叭状的高压罩17，所述高压罩17的宽口朝外，所述高压罩17中心安装有高压输出接线柱，所述高压输出接线柱穿过所述油箱1壁与所述高压硅堆连接，所述高压输出接线柱的另一端连接除尘器的阳极板。高压输出接线柱外侧串联安装有若干个高压瓷瓶22，用于增大本高压电源的高压输出端与除尘器的爬电距离。

本发明的技术方案将高频高压电源的功率电路组件与主控制电路组件集成在一个机柜2内，结构紧凑，体积小，利于安装；在机柜2下部，进风罩8、机柜2本体、出风罩16相互配合形成风道，流过的风与机柜2内部元器件进行热交换，为电气元件降温，主变压器设置于油箱1内，通过绝缘油以及油箱1的金属表面与空气进行热交换，整个电源系统散热性较好，以此保障电源长久运行的可靠性，利于延长电源的使用寿命。

在上述技术方案的基础上，本实施例还可以做如下改进。

本实施例中，所述机柜2内的下部安装有整流模块、逆变模块，所述整流模块、所述逆变模块通过铝型材散热板35安装在所述机柜2内；所述逆变模块包括igbt模块36、igbt驱动板31以及igbt连接板32，所述igbt模块36安装在所述铝型材散热板35上，所述igbt驱动板31安装在所述igbt连接板32上，所述igbt连接板32安装在所述铝型材散热板35上、且所述igbt连接板32连接所述igbt模块36的驱动极；所述整流模块包括分别安装在所述铝型材散热板35上的可控硅34、晶闸管37、金属壳电阻33、滤波电容24；所述机柜2内的下部内壁上还安装有谐振电容27，所述整流模块、所述逆变模块、所述谐振电容27组成所述功率电路组件，整流模块将380v的输入电源整流成直流电，经滤波电容24滤除杂波后，利用逆变模块逆变为高频交流电，谐振电容27与油箱1内的主变压器之间形成谐振电路，控制主变压器次级输出电源的频率。晶闸管37阳极连接任一相输入电源，晶闸管37的阴极与金属壳电阻33串联组成软启电路，金属壳电阻33连接整流模块的直流正极输出端。两个igbt管串联组成一个igbt模块36，igbt模块36采用封装式结构，可防止空气中粉尘减小其爬电距离。铝型材散热板35能通过热传导将igbt模块36、可控硅34、晶闸管37、金属壳电阻33、滤波电容24的热量转移到自身，然后通过流经风道的风进行热交换，从而将机柜2内的热量带出，达到为机柜2降温的效果。本实施例的每一个igbt均并联一个吸收电容30，用于吸收其尖峰电压。所述机柜2内的底部还安装有采样板29，采样板29分别连接主控板23以及本高频高压电源的高压输出接线柱，采样板29将采样的电压信号传送至主控板23。

本实施例中，所述机柜2内的下部还安装有叠层母线排25，所述叠层母线排25上安装有防偏磁电感19，所述叠层母线排25通过电连接件分别连接所述整流模块、所述igbt模块36、所述谐振电容27、所述防偏磁电感19、所述主变压器初级，所述防偏磁电感19与所述主变压器初级并联。叠层母线排25作为机柜2内多个元器件的连接点，通过多个线缆使多个元器件连接形成电路，起到了优化机柜2内线缆理线的作用。

本实施例中，所述机柜2内的下部还安装有大铜接线柱28，所述大铜接线柱28穿过所述机柜2内的底部以及所述油箱1底部，所述大铜接线柱28的两端分别连接所述叠层母线排与所述主变压器初级。所述大铜接线柱28与油箱1壁、机柜2壁之间为绝缘设置，所述大铜接线柱28与油箱1壁之间密闭连接。大铜接线柱28可以承载功率器件与主变压器之间的大电流，为变压器初级连接到功率器件提供可靠的连接。

本实施例中，所述机柜2中部安装有横向设置的隔板39，所述隔板39的底面位置高于所述进风罩8以及所述出风罩16设置；所述隔板39上方安装有主控板23、驱动板21、开关电源20，所述主控板23分别与所述驱动板21、所述开关电源20电连接；所述主控板23、所述驱动板21、所述开关电源20组成所述主控制电路组件。隔板39与机柜2的底面、侧面相互配合形成风道，风由进风罩8初进入、流经该风道，为风道内的电气元件进行热交换后，热风流出出风罩16，将机柜2内的热量带到电源外，从而为电源降温。产热量不高的主控板23、驱动板21、开关电源20置于隔板39上方，即风道以外，防止空气中的灰尘对其爬电距离造成不良的影响。

本实施例中，所述外接线盒40内安装有微型断路器12、供电变压器10、显示屏13，所述微型断路器12连接所述供电变压器10的初级，所述供电变压器10的次级连接所述开关电源20，所述开关电源20连接所述主控板23；所述显示屏13与所述主控板23通信连接。所述外接线盒40内还安装有12p接线端子14，12p接线端子14为外接线盒40内的各元器件提供线缆的连接节点。微型断路器12为主控制电路组件提供过载保护。因本实施例的高频高压电源使用三相三线制电源，而主控制电路需要使用单相电，所以通过供电变压器10取用任意两条相线之间的电压，供电变压器10将380v相间电压转换为220v单相电压，为开关电源20供电。开关电源20将220v交流电转换为低压直流电，为主控制电路供电。将电气元件设置于外接线盒40内，在不需要维修、更换电气元件时关闭外接线盒40，增加了其的ip防护等级。外接线盒40内还设有网线接口15，网线接口15与主控板23连接。可通过网线接口15与上位机连接以进行数据交互。

本实施例中，所述外接线盒40内安装有主功率断路器9，所述主功率断路器9与所述整流模块连接。主功率断路器9为功率电路提供安全防护。所述主功率断路器9的三个主触点上各安装有一个铜排6，所述铜排6与外部三相电源的三条相线分别连接。铜排6与外接线盒40之间还设置有绝缘子7，用以增大铜排6与外接线盒40的盒体之间的爬电距离。为了减小连接件的电阻，铜排6一般使用纯铜，然而纯铜的材质柔软，容易变形，此处设定绝缘子7为铜排6与外接线盒40的盒体之间设置固定的爬电距离，防止铜排6变形而意外与外接线盒40通电，引起安全事故。外接线盒40的盒体上还设有指示灯3，指示灯3一端连接主功率断路器9、其另一端连接整流模块的输入端，用于指示整个设备的电源通断。

本实施例中，所述油箱1为密闭设置，所述油箱1顶部设有两个吊耳11，利于油箱1与机柜2装配时以及安装整个电源时对电源进行移动。所述油箱1顶部设有进油口26，所述进油口26贯穿所述机柜2的底部；所述油箱1下部设有出油口18，所述油箱1外壳安装有波纹片5。所述进油口26上还设置有排气阀，进油口26、排气阀、出油口18的设置方便装配以及维修过程中进行真空抽油。波纹片5的设置增大了油箱1表面的散热面积，提高了油箱1的散热效率，能有效为主变压器与高压硅堆散热。油箱1的上部还设有观油窗4，以便于监测油箱1内部的绝缘油油量以及绝缘油状态。

本实施例中，所述机柜2内的下部还安装有轴流风扇38，所述轴流风扇38的出气侧靠近所述出风罩16设置，所述轴流风扇38与所述开关电源20连接。轴流风扇38在风道内提供动力，将出风罩16处的空气抽进机柜2内，并从出风罩16处排出，从而实现外部空气与机柜2内部的热量交换。

开关电源20的数量为两个，两个开关电源20的分别与供电变压器10的次级连接，其中一个开关电源20的直流输出为24v，其为轴流风扇38提供电源；另一个开关电源20的直流输出为(正负)15v以及5v，其为主控板23提供电源。

本实施例中，进风罩8的进气端向下折弯，所述进气端的开口朝下；所述出风罩16的出气端上边沿向下折弯，所述出气端的开口朝下。进风罩8与出风罩16的开口向下设置，防止了雨水流入机柜2内、降低机柜2内风道中元器件的绝缘等级，保证了机柜2的ip防护等级。

本实施例的技术方案将高频高压电源的功率电路组件与主控制电路组件集成在一个机柜2内，结构紧凑，体积小，利于安装；在机柜2下部，进风罩8、隔板39、机柜2本体、出风罩16相互配合形成风道，功率电路组件位于风道内，流过的风与机柜2内部元器件进行热交换，有效地为电气元件降温；进风罩8的进气口折弯向下设置，有效防止水滴进入机柜2内，提高了机柜2的ip防护等级；油箱1密闭设置，主变压器设置于油箱1内，通过绝缘油以及油箱1的金属表面与空气进行热交换，整个电源系统散热性较好，以此保障电源长久运行的可靠性，利于延长电源的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。