一种谐振高压等离子球磨电源电路的制作方法

1.本实用新型涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种谐振高压等离子球磨电源电路。


背景技术：

2.传统机械高能球磨中利用机械能使材料内部反复形变、细化、固相变化等过程以制备具有良好性能的化合物粉末。但其机械能作用效率较低、耗能大且球磨过程需要较长时间、容易带来介质污染，针对上述问题、等离子体辅助球磨技术应运而生，利用等离子体激发的高活性粒子对表面的活化与机械破碎的双重作用加强了粉末细化，大幅提高了球磨的效率，且等离子球磨在真空电离，不会带来污染物。等离子球磨过程中等离子放电与机械效应的比值不同对辅助球磨的影响不同，因此研制具有可控放电参数的高压等离子球磨电源具有重要意义。
3.以往工频高压电源整机效率低，变压器体积及损耗较大，因此越来越多的高压等离子电源采用高频电源，利用在放电电极间施加高频高压交流电来激发等离子体，减少了电源体积和提高了电源效率，目前高压高频电源存在控制结构复杂的问题，一般采用前级全桥整流电路，buck电路直流调压加上全桥逆变结构,完成由ac-dc-ac的变换，时序控制复杂，电源可靠性较低，不利于等离子体辅助球磨系统长时间的稳定工作。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种谐振高压等离子球磨电源电路，其只需要控制单个开关管脉冲信号即可调节高压等离子球磨电源输出交流电压的频率与幅值，并利用高压变压器与负载的谐振网络进一步提高输出电压的幅值。
5.本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
6.一种谐振高压等离子球磨电源电路，包含220v交流电、隔离变压器t1、全桥整流滤波电路、电容c1、电阻r1、电容cl、电阻rl、高压变压器t2、电感l1、电容c3、电容c2、电阻r2、二极管d5、可控硅scr；
7.其中，220v交流电的一端连接隔离变压器t1的接口1，220v交流电的另一端连接隔离变压器t1的接口2，隔离变压器t1的接口3连接全桥整流滤波电路的接口1，隔离变压器t1的接口4连接全桥整流滤波电路的接口3，全桥整流滤波电路的接口4分别连接电容c1的一端、电阻r1的一端和电感l1的一端，全桥整流滤波电路的接口2分别连接电容c1的另一端、电阻r1的另一端、二极管d5的正极、电容c2的一端、可控硅scr的阴极，电容c2的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端分别连接二极管d5的负极、可控硅scr的阳极、电容c3的一端、高压变压器t2的接口4，高压变压器t2的接口3分别连接电容c3的另一端和电感l1的另一端，高压变压器t2的接口1分别连接电容cl的一端、电阻rl的一端，高压变压器t2的接口2分别连接电容cl的另一端、电阻rl的另一端。
8.作为本实用新型一种谐振高压等离子球磨电源电路的进一步优选方案，所述全桥
整流滤波电路包含二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4，所述二极管d1的正极连接二极管d2的正极，二极管d2的负极连接二极管d3的正极，二极管d3的负极连接二极管d4的负极，二极管d4的正极连接二极管d1的负极。
9.作为本实用新型一种谐振高压等离子球磨电源电路的进一步优选方案，所述电阻rl为功率电阻。
10.作为本实用新型一种谐振高压等离子球磨电源电路的进一步优选方案，所述电容c2为谐振电容。
11.作为本实用新型一种谐振高压等离子球磨电源电路的进一步优选方案，所述二极管d5为反向二极管d5。
12.本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
13.本实用新型一种谐振高压等离子球磨电源电路，只需要控制单个开关管脉冲信号即可调节高压等离子球磨电源输出交流电压的频率与幅值，并利用高压变压器与负载的谐振网络进一步提高输出电压的幅值。
附图说明
14.图1是本实用新型一种谐振高压等离子球磨电源电路的电路图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
16.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。
17.一种谐振高压等离子球磨电源电路，包含220v交流电、隔离变压器t1、全桥整流滤波电路、电容c1、电阻r1、电容cl、电阻rl、高压变压器t2、电感l1、电容c3、电容c2、电阻r2、二极管d5、可控硅scr；
18.其中，220v交流电的一端连接隔离变压器t1的接口1，220v交流电的另一端连接隔离变压器t1的接口2，隔离变压器t1的接口3连接全桥整流滤波电路的接口1，隔离变压器t1的接口4连接全桥整流滤波电路的接口3，全桥整流滤波电路的接口4分别连接电容c1的一端、电阻r1的一端和电感l1的一端，全桥整流滤波电路的接口2分别连接电容c1的另一端、电阻r1的另一端、二极管d5的正极、电容c2的一端、可控硅scr的阴极，电容c2的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端分别连接二极管d5的负极、可控硅scr的阳极、电容c3的一端、高压变压器t2的接口4，高压变压器t2的接口3分别连接电容c3的另一端和电感l1的另一端，高压变压器t2的接口1分别连接电容cl的一端、电阻rl的一端，高压变压器t2的接口2分别连接电容cl的另一端、电阻rl的另一端。
19.工作原理：
20.本实用新型采用的谐振高压等离子球磨电源主电路与等效负载，如图1所示，交流电由隔离变压器t1降压为110v交流电，再经过全桥整流滤波输出为150v平滑直流电，作为给谐振变换电路的输入。谐振电感l1、谐振电容c3、可控硅scr、rc缓冲电路电容c2和电阻r2
以及反向二极管d5组成谐振变换电路,经过谐振变换后得到可调频的交流电压作用于高压变压器t2初级，高压变压器次级升压至20kv交流电压用来激发等离子体。等离子负载可等效为电阻rl和电容cl并联电，电阻rl等效为激发等离子体过程中功率电阻模型,电容cl则为等效放电间隙的电容模型。
21.优选的，所述全桥整流滤波电路包含二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4，所述二极管d1的正极连接二极管d2的正极，二极管d2的负极连接二极管d3的正极，二极管d3的负极连接二极管d4的负极，二极管d4的正极连接二极管d1的负极。
22.谐振高压等离子球磨电源，满足等离子辅助球磨的放电要求，放电参数调节，以满足不同比例作用的机械力与等离子放电实验。电源主电路通过初级谐振网络的频率选择简化了电路参数设计，次级输出电压通过变压器负载谐振网络进一步提高输出电压幅值，其控制结构简单，易于在等离子辅助球磨领域推广应用。
23.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。