具有火花击穿快速关断电路的高频高压电源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高压静电除尘器用高频高压电源，尤其是一种可及时可靠地检测 到火花击穿并快速关断IGBT，且可将火花击穿发生的短暂信号进行锁存进行火花中断后续 处理，避免发生拉弧，缩短了从火花击穿至电压再次上升至最大值的时间，可提高系统稳定 性及除尘效率，避免电能浪费的具有火花击穿快速关断电路的尚频尚压电源。
【背景技术】
[0002] 高压静电除尘器是在高压电场力的作用下，使带电尘粒沉积在电极上，从而将尘 粒从含尘气体中分离出来的除尘装置，已广泛应用于电力、冶金、建材、化工、石油、纺织、锅 炉、钢铁等行业。现有的高压静电除尘器专用大功率高频高压电源均设有与三相电相接的 高频逆变单元，高频逆变单元的输出与高频升压单元相接，同时还设有与CPU相接的输出电 流检测电路，由CPU根据所检测的输出电流控制触发驱动单元驱动高频逆变单元中的IGBT。 因除尘器内部存在着气流不稳定以及极板极线形变等问题，基本上会以60次/分钟左右的 频率随机发生高压火花击穿。设备负载正常时的输出电流波形如图1所示;火花击穿发生瞬 间的输出电流波形如图2所示;若出现拉弧现象时的输出电流波形如图3所示。由于在输出 端火花击穿时，输出电流只存在短暂的增加现象，因此现有的高频高压电源均无法保证及 时且准确地在高频电源火花击穿的瞬间捕捉到火花击穿信号，只能靠除尘器内部已经出现 的长时间的拉弧特性来检测火花击穿发生，继而才由CPU进行软件的火花中断处理。设备长 时间拉弧，不仅降低除尘效率、造成电能浪费，而且还存在着设备损坏的风险。
【发明内容】
[0003] 本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种可及时可靠地检测 到火花击穿并快速关断IGBT，且可将火花击穿发生的短暂信号进行锁存进行火花中断后续 处理，避免发生拉弧，缩短了从火花击穿至电压再次上升至最大值的时间，可提高系统稳定 性及除尘效率，避免电能浪费的具有火花击穿快速关断电路的尚频尚压电源。
[0004]本发明的技术解决方案是：一种具有火花击穿快速关断电路的尚频尚压电源，有 CPU，CPU控制触发驱动单元驱动高频逆变单元，高频逆变单元的输出与高频升压单元相接， 其特征在于:设有与高频升压单元输出电流相接的采样电路，采样电路的输出依次通过第 一次电压跟随电路、第一次信号高速隔离电路、第二次电压跟随电路、高速电压比较电路、 第二次信号高速隔离电路与火花信号锁存及处理电路相接，火花信号锁存及处理电路的输 出一路与CPU相接，另一路与触发驱动单元相接，所述CPU通过火花信号锁存及处理电路控 制触发驱动单元。
[0005] 所述火花信号锁存及处理电路设有RS触发器U7，RS触发器U7的U7-10脚与第二次 信号高速隔离电路的输出相接，RS触发器的U7-9输出分两路：一路通过二极管D2连接至 CPU;另一路分别接或门U8D的U8D-12脚和或门U8A的U8A-1脚；或门U8的U8D-13脚接CPU的 PFM-BC脚，或门U8A的U8A-2脚接CPU的PFM-AD脚;或门U8D的U8D-11输出为触发信号OUT-BC， 或门U8A的U8A-3脚输出为触发信号OUT-AD; RS触发器U7的U7-8脚与发光二极管Dl的阴极相 接，发光二极管Dl的阳极通过电阻Rll接电源工作电压Ucc2，RS触发器U7的U7-13脚连接至 CPU，RS触发器U7的U7-11脚、U7-12脚接电源地。
[0006] 所述采样电路设有相串联的电阻Rl、R2,电阻R2-端与滤波电容Cl相接，另一端接 电源地。
[0007] 所述第一次电压跟随电路设有高速运放Ul，高速运放Ul的U1-3脚与滤波电容Cl相 接，U1-2脚与U1-6脚相接后与电阻R3相接;U1-7脚和U1-4分别与工作电压+Uccl、- Uccl相 接。
[0008] 所述第一次信号高速隔离电路设有高速运放U2,高速运放U2的U2-3脚与电阻R3另 一端相接，高速运放U2的U2-6脚通过电阻R4与高速线性光耦U3的U3-1脚相接，高速运放U2 的U2-2脚与高速线性光耦U3的U3-3脚相接，电容C2与高速运放U2的U2-6脚和U2-2脚相接， 高速线性光耦U3的U3-4脚接电源地，高速线性光耦U3的U3-6脚接工作电压+Uccl，高速线性 光耦U3的U3-5脚为输出端。
[0009] 所述第二次电压跟随电路设有高速运放U4,高速运放U4的U4-3脚通过电阻R5接 电源地，U4-2脚与U4-6脚相接后与电阻R6相接;U4-7脚和U4-4分别与工作电压+UccU-Uccl相接。
[0010] 所述高速电压比较电路设有高速电压比较器U5,高速电压比较器U5的U5-4脚与电 阻R6的另一端相接，高速电压比较器U5的U5-5脚与相串联的电阻R7、R8相接，电阻R7的另一 端与工作电压+Uccl相接，电阻R8的另一端接电源地，电阻R8两端与滤波电容C3并联，高速 电压比较器U5的U5-2脚为输出端。
[0011] 所述第二次信号高速隔离电路设有高速光耦U6,高速光耦U6的U6-3脚与高速电压 比较器U5的U5-2脚相接，高速光耦U6的U6-4脚接电源地，高速光耦U6的U6-6脚与电阻R9和 电阻RlO相接，电阻R9的另一端与工作电压Ucc2相接，电阻RlO的另一端与电容C4相接后接 电源地。
[0012] 本发明在火花击穿发生的瞬间及时可靠地检测到火花击穿并快速关断IGBT，避免 拉弧现象发生;可将火花击穿发生的短暂信号进行锁存进行火花中断后续处理，缩短了从 火花击穿至电压再次上升至最大值的时间，提高系统稳定性，避免电能浪费，提高除尘效 率。本发明同时还具有电路简单、无需人工调试及抗干扰能力强等优点。
【附图说明】
[0013] 图1是除尘设备负载正常时的输出电流波形图1。
[0014] 图2是火花击穿发生瞬间的输出电流波形图。
[0015] 图3是出现拉弧现象时的输出电流波形图。
[0016] 图4是是本发明实施例的电路原理框图。
[0017] 图5是本发明实施例的具体线路图。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合【附图说明】本发明的【具体实施方式】。如图1所示:一种具有火花击穿快速 关断电路的尚频尚压电源，如现有技术，有CPU，CPU控制触发驱动单兀驱动尚频逆变单兀， 高频逆变单元的输出与高频升压单元相接，与现有技术所不同的是设有与高频升压单元输 出电流相接的采样电路，采样电路的输出依次通过第一次电压跟随电路、第一次信号高速 隔离电路、第二次电压跟随电路、高速电压比较电路、第二次信号高速隔离电路与火花信号 锁存及处理电路相接，火花信号锁存及处理电路的输出一路与CPU相接，另一路与触发驱动 单元相接，所述CHJ通过火花信号锁存及处理电路控制触发驱动单元。
[0019] 具体线路如图2所示： 所述采样电路设有相串联的电阻R1、R2,电阻R2-端与滤波电容Cl相接，另一端接电源 地， 所述第一次电压跟随电路设有高速运放Ul，高速运放Ul的U1-3脚与滤波电容Cl相接， U1-2脚与U1-6脚相接后与电阻R3相接;U1-7脚和U1-4分别与工作电压+Uccl(+12V)、_ Uccl (-12V)相接。
[0020] 所述第一次信号高速隔离电路设有高速运放U2,高速运放U2的U2-3脚与电阻R3另 一端相接，高速运放U2的U2-6脚通过电阻R4与高速线性光耦U3的U3-1脚相接，高速运放U2 的U2-2脚与高速线性光耦U3的U3-3脚相接，电容C2与高速运放U2的U2-6脚和U2-2脚相接， 高速线性光耦U3的U3-4脚接电源地，高速线性光耦U3的U3-6脚接工作电压+Uccl，高速线性 光耦U3的U3-5脚为输出端。
[0021] 所述第二次电压跟随电路设有高速运放U4,高速运放U4的U4-3脚通过电阻R5接电 源地，U4-2脚与U4-6脚相接后与电阻R6相接;U4-7脚和U4-4分别与工作电压+Uccl、- Uccl 相接。
[0022] 所述高速电压比较电路设有高速电压比较器U5,高速电压比较器U5的U5-4脚与电 阻R6的另一端相接，高速电压比较器U5的U5-5脚与相串联的电阻R7、R8相接，电阻R7的另一 端与工作电压+Uccl相接，电阻R8的另一端接电源地，电阻R8两端与滤波电容C3并联，高速 电压比较器U5的U5-2脚为输出端。
[0023]所述第二次信号高速隔离电路设有高速光耦U6,高速光耦U6的U6-3脚与高速电压 比较器U5