[實用新型]高頻高壓開關整流電源

無效

• 申請號: 201020144858.2
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN201839215U
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 劉峰;陳正
• 申請（專利權）人: 襄樊艾達電子通信科技有限公司
• 主分類號: H02M5/44
• 分類號: H02M5/44;H02M7/12;H02M7/537;H01F27/30;H01F27/26
• 代理公司: 襄樊中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 帥玲

技術領域

本實用新型涉及一種高頻率高電壓的開關整流電源，特別是環保行業除塵設備用變壓器轉換效率和功率因素高的穩定電源。

背景技術

從上世紀八十年代至今，環保領域電除塵器所使用的高壓供電電源基本上都是采用輸入為兩相的可控硅工頻相控電源，其間人們也對此做了不少改進，比如研制了將輸入改為三相的可控硅工頻相控電源、調幅式LC恒流源等，在系統控制方面也做了許多工作，比如把反饋控制量由電壓改成電流，電源調節采用了單片機等等。

歸納起來，電除塵器的這些傳統的整流電源主要存在以下缺陷：一是工作頻率低，轉換效率低至75％以下，耗費電能；二是變壓器和濾波器體積、重量及耗材大，價格高，性價比低；三是電源輸入大多為兩相220伏交流工頻電源，又是工頻相位調節，致使輸入功率因數低至0.7以下，對電網造成很大的電磁干擾，電磁兼容性差，輸入供電不平衡；四是體積龐大的電源控制調節機箱和隔離升壓用的工頻變壓器分居兩處，體積龐大，耗費空間和建材，增加基建費用；五是輸出紋波大，致使電暈電壓低下，易觸發火花放電，波形又是單一的工頻波，無法適應高比電阻的工況，達不到環保領域粉塵排放標準的新要求。

發明內容

為克服傳統電源變壓器轉換效率和功率因素低下，變壓器輸出直流電壓不夠高，輸出電壓脈動范圍和電流過大，電源控制箱體和變壓器箱體體積過大等缺點，本實用新型的發明目的在于提供一種高頻高壓開關整流電源，采用三相供電，通過UCC3895芯片對控制電路進行控制，變壓器采用平面型的PCB線圈繞組結構，以實現高壓直流輸出，輸出電壓高，脈動范圍小，閃絡處理速度快，供電平衡的目的。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：控制板主輸入電路的輸出端與全橋變換電路的驅動變壓器輸入端相連，全橋變換采用四組場效應管組成的四個橋臂來進行升頻，升壓變壓器與四組場效應管橋臂連接，升壓變壓器采用PCB線圈繞組結構升壓；脈寬調制控制電路與柵極全橋驅動電路接通，控制部分采用脈寬調制芯片進行脈寬調制；柵極全橋驅動電路連接全橋變換電路，驅動芯片接受脈寬調制控制電路的脈寬調制芯片輸出的四路控制波形，輸出到全橋變換電路中的驅動變壓器來驅動全橋變換電路四組場效應管橋臂，經四組橋臂對輸入電壓進行全橋變換后，作為原邊電壓送到升壓變壓器進行升壓，升壓后的高頻高壓電經全橋整流電路整流后輸出。

所述的控制板主輸入電路的三相開關外接輸入的三相電，風機、指示開關和開關電源分別與三相開關串接，三相開關依次與交流接觸器、三相整流器和去干擾電路串聯。

所述的全橋變換電路的四組場效應管橋臂的電壓輸入端與控制板主輸入電路的去干擾電路連接，脈寬信號輸入端與高壓側懸浮驅動變壓器連接，升壓變壓器與四組場效應管橋臂串接。

所述的脈寬調制控制電路的電壓取樣電路和電流取樣電路依次通過柵極全橋驅動電路、驅動全橋變換電路與升壓變壓器連接，從升壓變壓器輸出電壓中取回輸出電流和電壓的樣值，反饋到脈寬調制芯片進行占空比的調整，用來控制輸出脈寬占空比的定時器諧振電路脈寬調制芯片串接。

所述的柵極全橋驅動電路的驅動芯片分別與脈寬調制控制電路的脈寬調制芯片、全橋變換電路的驅動變壓器串接。

本實用新型的升壓變壓器是一種油浸風冷變壓器，由U形磁芯、有機玻璃板、次級線圈PCB板線圈繞組和初級線圈銅線繞組組成，次級線圈PCB板線圈繞組在磁芯中的放置采用有機玻璃板隔開，PCB板為雙面板，其電路圖采用環形結構，環形最外端連接全橋整流電路，整流完成后為高壓輸出，PCB板上有取樣電路，電路由三個電阻組成，磁芯四周采用環氧板和螺絲固定。

所述控制板主輸入電路、柵極全橋驅動電路、全橋變換電路、脈寬調制控制電路集成在電源控制柜內，電源控制柜和升壓變壓器內置于電源箱體中，整個電源采用風機和散熱片散熱，升壓后的電壓通過高壓柱輸出。

本實用新型的脈寬調制控制電路采用脈寬調制芯片對電路實行脈寬調制，外接驅動芯片來驅動全橋變換電路，通過脈寬調制芯片對全橋變換電路開通和關斷時間的控制來控制輸出波形，提供給變壓器高頻穩定的交流電壓作升壓用。

本實用新型的升壓變壓器采用的是PCB線圈繞組結構，在U形磁芯上繞銅線繞組，作為變壓器的初級線圈，接入由全橋變換電路輸出的500伏、50千赫茲的原邊電壓，將PCB線圈繞組板和有機玻璃板交替疊加，放在磁芯正中，作為升壓變壓器次級線圈，每塊PCB板的線圈輸出接全橋整流電路，將升壓后的交流電整流為無干擾的直流電，將每塊PCB板串聯起來，總的輸出電壓為各塊PCB上的電壓值之和。