本发明涉及一种用于烟尘净化的多档输出高压电源，属于环境保护领域。
背景技术：
锅炉燃烧排出的烟尘一直是导致环境污染的重要原因，烟尘中含有的二氧化硫是导致酸雨的重要原因，因此国家对工厂的烟尘排放标准进行了严格的限定。所以，行之有效的烟尘去除技术具有强烈的现实意义。
利用高压电源进行静电去除烟尘是一种行之有效的途径。目前，高压电源在静电除尘方面已经有了比较广泛的应用，大部分高压电源的工作方式都雷同，即首先工频整流滤波，进而全桥逆变，随后经变压器升压至10000v以上的高频高压，最后在经过高压硅堆整流变压成烟尘净化用直流高压。此种途径固然可行，但是对高频高压变压器要求很高，变压器电压等级越高，技术难度越大，成本越高，越容易出现匝间放电等事故。
因此急需一种既不影响烟尘净化率，成本又不高且安全稳定性高的烟尘净化用高压电源。
技术实现要素：
本发明的目的在于，解决现有的成本高、安全性差等问题，设计一种通过倍压整流电路与变压器组合的方式来实现上万乃至十万伏以上的高压电源，该技术方案对变压器要求不高，只需通过变压器获取5000v左右的中压即可，倍压整流电路提供电压和电流反馈可实现系统的闭环控制以及故障报警。
本发明采用如下技术方案：一种用于烟尘净化的多档输出高压电源，其特征在于，包括档位选择模块、控制器、隔离驱动模块、放电报警模块、电压电流反馈模块、可控整流模块、全桥逆变模块、高频高压变压器、倍压整流电路、烟尘净化反应器；
所述档位选择模块的输出端与所述控制器的输入端相连接，所述控制器的输出端分别与所述隔离驱动模块的输入端、所述放电报警模块的输入端相连接，所述隔离驱动模块的输出端、所述可控整流模块的输出端分别与所述全桥逆变模块的输入端相连接，所述全桥逆变模块的输出端与所述高频高压变压器的输入端相连接，所述高频高压变压器的输出端与所述倍压整流电路的输入端相连接，所述倍压整流电路的输出端分别与所述电压电流反馈模块的输入端、所述烟尘净化反应器的输入端相连接，所述电压电流反馈模块的输出端与所述控制器的输入端相连接。
作为一种较佳的实施例，档位选择模块确定的基准电压与电压电流反馈模块调理后的电压做差后进行pi控制，并将结果送入控制器，控制器产生全桥模块驱动信号送入隔离驱动模块，隔离驱动模块接收全桥模块驱动信号驱动全桥逆变模块输出高频交流电，然后送入高频高压变压器中输出中压高频交流电给倍压整流电路，倍压整流电路利用电容的充放电以及高压二极管的正向导通特性实现将输入的中压高频交流电倍压成峰值的整数倍的直流作为电源驱动烟尘净化反应器；可控整流模块将220v交流电变换为310v稳定直流电并传输给全桥逆变模块；控制器根据电压电流反馈模块返回的信息判断输出端是否产生沿边放电或者短路故障，若有则输出控制信号给放电报警模块及时开启保护及时切断输出且报警灯亮直至故障切除恢复正常输出。
作为一种较佳的实施例，控制器采用uc3526芯片；。该芯片具有反向数据输入端，可进一步简化电流电压反馈电路的设计。
控制器采用的uc3526芯片的输出信号通过隔离驱动模块连接全桥逆变模块，从而可以最小化主电路与控制电路之间的电气连接与相互干扰。
作为一种较佳的实施例，隔离驱动模块采用ir2112芯片；该芯片兼具电磁隔离和光耦隔离的优点：体积小、成本低、响应速度快、抗干扰能力强。
作为一种较佳的实施例，档位选择模块包括多触点开关k1、光耦组、四通道单刀单掷开关adg441、放大器u1、分压电阻，光耦组包括光耦oc1、光耦oc2、光耦oc3，所述分压电阻包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8。
作为一种较佳的实施例，光耦oc1的a端依次连接电阻r1、电源vcc，光耦oc1的k端依次连接多触点开关k1的触点1、触点0、gnd，光耦oc1的c端分为两路，光耦oc1的c端的一路通过电阻r2接电源vcc，光耦oc1的c端的另一路接四通道单刀单掷开关adg441的引脚in1，光耦oc1的e端接gnd。
作为一种较佳的实施例，光耦oc2的a端依次连接电阻r1、电源vcc，光耦oc2的k端依次连接多触点开关k1的触点2、触点0、gnd，光耦oc2的c端分为两路，光耦oc2的c端的一路通过电阻r3接电源vcc，光耦oc2的c端的另一路接四通道单刀单掷开关adg441的引脚in2，光耦oc2的e端接gnd。
作为一种较佳的实施例，光耦oc3的a端依次连接电阻r1、电源vcc，光耦oc3的k端依次连接多触点开关k1的触点3、触点0、gnd，光耦oc3的c端分为两路，光耦oc3的c端的一路通过电阻r4接电源vcc，光耦oc3的c端的另一路接四通道单刀单掷开关adg441的引脚in3，光耦oc3的e端接gnd。
作为一种较佳的实施例，四通道单刀单掷开关adg441的引脚d1通过电阻r8接gnd，四通道单刀单掷开关adg441的引脚d2通过电阻r7依次连接电阻r8、gnd，四通道单刀单掷开关adg441的引脚d3通过电阻r6依次连接电阻r7、电阻r8、gnd，四通道单刀单掷开关adg441的引脚d3通过电阻r5连接电源vcc。
作为一种较佳的实施例，四通道单刀单掷开关adg441的引脚s1、引脚s2和引脚s3均连接放大器u1的引脚3，放大器u1的引脚2和引脚8接gnd，放大器u1的引脚4接电源vcc，放大器u1的引脚1接gnd并输出基准电压vref。
本发明所达到的有益效果：第一，本发明针对如何解决现有烟尘净化电源的成本高、安全性差等问题，设计一种通过倍压整流电路与变压器组合的方式来实现上万乃至十万伏以上的高压的技术方案，该技术方案对变压器要求不高，只需通过变压器获取5000v左右的中压即可，倍压整流电路提供电压和电流反馈可实现系统的闭环控制以及故障报警；第二，本发明的档位选择模块可提供不同电压等级的输出，可以兼容不同的负载，采用倍压整流电路与变压器组合的方式来代替单独使用高频高压变压器获取高压的方式提高了系统的安全性和稳定性；第三，本发明的控制器能根据电压电流反馈模块返回的信息判断输出端是否产生沿边放电或者短路故障，若有则及时开启保护及时切断输出报警灯亮直至故障切除恢复正常输出。
附图说明
图1是本发明的整体结构连接示意图。
图2是本发明的档位选择模块的优选实施例的电路图。
图中标记的含义：21-可控整流模块，22-全桥逆变模块，23-高频高压变压器，24-倍压整流电路，25-烟尘净化反应器，26-电压电流反馈模块，27-放电报警模块，28-隔离驱动模块，29-控制器，30-档位选择模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1是本发明的整体结构连接示意图，本发明提出一种用于烟尘净化的多档输出高压电源的具体工作流程为：220v市电交流源经过可控整流模块21将220v交流电源由50hz交流变换成310v稳定的直流电，该直流电再经过全桥逆变模块22将该直流电逆变成20khz的高频交流电，全桥逆变的输出送入高频高压变压器23，该变压器23低压与高压侧匝数比为1:20，变压器23高压侧将得到5000v左右的20khz的中压高频交流电，变压器的输出端接倍压整流电路24的输入端，倍压整流电路24是利用电容的充放电以及高压二极管的正向导通特性实现的将输入交流电倍压成峰值的整数倍的直流，本发明所采取的为四倍压电路，倍压整流电路24的输出经过线缆连接至烟尘净化反应器25。
电压电流反馈模块26接于倍压整流模块24的输出端，由采样电路和调理电路构成，采样电路采集电压电流信号后经运放调理电路调理后与档位选择模块30确定的基准电压进行做差，该误差信号进过pi控制器后输入控制器29。
控制器29可采用uc3526芯片。uc3526芯片是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成pwm控制芯片，它简单可靠及使用方便灵活，输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、pwm锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比。误差信号经过pi控制器后送入控制器的一号脚，改脚为控制器内部放大器的同向输入端，反相输入端与内部放大器输出端相连，内部放大器做电压跟随器使用，其输出与片内振荡器的输出三角波作比较从而产生pwm驱动信号，当倍压整流模块的输出低于设定基准时，增大输出pwm信号的占空比，反之亦然，从而达到输出电压闭环控制的目的。
控制器29的输出端通过隔离驱动单元27连接到的全桥逆变模块22。目的是主电路和驱动电路相互隔离以避免故障的扩大。隔离驱动模块28采用美国ir公司生产的ir2112芯片。ir2112芯片兼具有光耦隔离及电磁隔离的优点：体积小及结构简单，相应速度快、共模抑制能力强。因此将其作为隔离器件，可同时驱动同一桥臂的上下两个功率开关器件，因此只需要2片ir2112就可以完成全桥逆变的驱动任务。
作为一种较佳的实施例，档位选择模块30包括多触点开关k1、光耦组、四通道单刀单掷开关adg441、放大器u1、分压电阻，光耦组包括光耦oc1、光耦oc2、光耦oc3，所述分压电阻包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8。电路原理图如图2所示。
作为一种较佳的实施例，光耦oc1的a端依次连接电阻r1、电源vcc，光耦oc1的k端依次连接多触点开关k1的触点1、触点0、gnd，光耦oc1的c端分为两路，光耦oc1的c端的一路通过电阻r2接电源vcc，光耦oc1的c端的另一路接四通道单刀单掷开关adg441的引脚in1，光耦oc1的e端接gnd。
作为一种较佳的实施例，光耦oc2的a端依次连接电阻r1、电源vcc，光耦oc2的k端依次连接多触点开关k1的触点2、触点0、gnd，光耦oc2的c端分为两路，光耦oc2的c端的一路通过电阻r3接电源vcc，光耦oc2的c端的另一路接四通道单刀单掷开关adg441的引脚in2，光耦oc2的e端接gnd。
作为一种较佳的实施例，光耦oc3的a端依次连接电阻r1、电源vcc，光耦oc3的k端依次连接多触点开关k1的触点3、触点0、gnd，光耦oc3的c端分为两路，光耦oc3的c端的一路通过电阻r4接电源vcc，光耦oc3的c端的另一路接四通道单刀单掷开关adg441的引脚in3，光耦oc3的e端接gnd。
作为一种较佳的实施例，四通道单刀单掷开关adg441的引脚d1通过电阻r8接gnd，四通道单刀单掷开关adg441的引脚d2通过电阻r7依次连接电阻r8、gnd，四通道单刀单掷开关adg441的引脚d3通过电阻r6依次连接电阻r7、电阻r8、gnd，四通道单刀单掷开关adg441的引脚d3通过电阻r5连接电源vcc。
作为一种较佳的实施例，四通道单刀单掷开关adg441的引脚s1、引脚s2和引脚s3均连接放大器u1的引脚3，放大器u1的引脚2和引脚8接gnd，放大器u1的引脚4接电源vcc，放大器u1的引脚1接gnd并输出基准电压vref。
当选定档位后，例如选定1档，单刀三掷开关k1拨至该档位，然后对应的光耦oc1导通，adg441的第一通道in1被拉低至地，d1、s1导通，该档位基准电压即为电阻r8的端电压，选取合适的分压电阻，即可得到任意的输出电压vref。
当选定档位后，例如选定2档，单刀三掷开关k1拨至该档位，然后对应的光耦oc2导通，adg441的第一通道in2被拉低至地，d2、s2导通，该档位基准电压即为电阻r8和电阻r7的端电压，选取合适的分压电阻，即可得到任意的输出电压vref。
当选定档位后，例如选定3档，单刀三掷开关k1拨至该档位，然后对应的光耦oc3导通，adg441的第一通道in3被拉低至地，d3、s3导通，该档位基准电压即为电阻r8、电阻r7和电阻r6的端电压，选取合适的分压电阻，即可得到任意的输出电压vref。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。