[實用新型]一種用于水處理的脈沖功率電源

有效

• 申請號: 201020198158.1
• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN201821277U
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 何正浩;張召亮;劉俊翔;朱璐;許宇航;鄧鶴鳴
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02M7/155
• 分類號: H02M7/155;H02J15/00;H02J7/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

技術領域

本實用新型涉及電子器件，尤其涉及一種用于水處理的脈沖功率電源。

背景技術

隨著工業的發展，污染問題日益嚴重，水質污染趨于多樣化，這使得傳統水處理方法面臨嚴峻的挑戰，從而促使各種新的環境污染處理技術得到更加深入的研究開發。

脈沖功率技術用于水處理的應用研究，是近年來備受人們關注的熱點。由于脈沖放電技術的諸多優點，其在水處理方面的應用優勢嶄露頭角。脈沖放電的過程中會產生巨大的沖擊波和強烈的紫外光，形成高溫高壓等離子體通道，還會產生大量的離子、自由基等作用。脈沖放電的這幾種過程的聯合作用，對于處理水中的微生物和較大的生物等具有顯著效果。該技術清潔無殘留物，是處理水中微生物、藻類、貝類等諸多生物的高效經濟的治理方法。

傳統的脈沖功率電源設計方式多數是利用逆變、串聯諧振產生脈沖高壓或者利用大功率電力電子器件的串并聯實現，這些方法設計的脈沖功率電源能夠達到水處理的技術要求，但是它們的結構復雜，調試困難，體積大，造價高，不適用于大量的水處理場合。

因此，亟待提供一種改進的脈沖功率電源以克服上述缺陷。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于提供一種用于水處理的脈沖功率電源，采用基本電子元器件產生高功率脈沖，結構簡單、體積小、造價低廉且操作方便。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供的用于水處理的脈沖功率電源包括與市電網絡依次連接的調壓器、變壓器、整流電路、充電電路、放電開關以及設于水容器中的電極。所述充電電路包括串接的充電電阻和儲能電容器組，所述放電開關和所述電極串聯后并聯在所述儲能電容器組兩端。

與現有技術相比，本實用新型的脈沖功率電源采用儲能電容器組儲備電能，將電容器自由組合，從而可以調整容量，以滿足不同場合的要求，并且儲能電容組還兼具濾波的功能。此外，本實用新型的脈沖功率電源采用基本電子元器件產生高功率脈沖，結構簡單、體積小、造價低廉且操作方便。

較佳地，所述儲能電容器組包括多個金屬膜電容器。進一步地，所述儲能電容器組包括4個容量為80μF的電容器。

優選地，所述整流電路包括第一電容器、第二電容器、第一二極管和第二二極管，所述第一電容器的一端與所述變壓器副邊的高電位輸出端相連、另一端分別與第一二極管的正極和第二二極管的負極相連，所述第一二極管的負極與第二電容器的一端相連，所述第二電容器的另一端、所述第二二極管的正極與所述變壓器副邊的接地端相連。前述元器件組成二倍壓整流電路，降低對變壓器和二極管的要求，延長元器件使用壽命，進一步降低成本。

通過以下的描述并結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。

附圖說明

圖1為本實用新型脈沖功率電源的一實施例的電路原理圖。

圖2為圖1中儲能電容器組的組合方式結構圖。

具體實施方式

現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述，本實用新型提供了一種結構簡單、體積小、成本低且操作方便的用于水處理的脈沖功率電源。

下面將結合附圖詳細闡述本實用新型實施例的技術方案。如圖1所示，本實施例的脈沖功率電源包括與市電網絡依次連接的調壓器1、變壓器2、整流電路3、充電電路4、放電開關5以及設于水容器7中的電極6。所述充電電路4包括串接的充電電阻R1和儲能電容器組C，所述放電開關5和所述電極6串聯后并聯在所述儲能電容器組C兩端。所述充電電阻R1在所述儲能電容器組C的充電過程中起限流和調節充電時間的作用，所述儲能電容器組C兼具儲能和濾波的作用。所述調壓器1通過開關K與220V交流電源相連。

如圖2所示，本實施例的儲能電容器組C可以包括4個大功率金屬膜電容器，這些電容器通過圖2所示的6種串并聯方式進行組合，從而調整儲能電容器組C的容量，以滿足不同場合的要求。進一步地，該儲能電容器組C包括4個容量為80μF的電容器。

具體地，所述整流電路3包括第一電容器C1、第二電容器C2、第一二極管D1和第二二極管D2，所述第一電容器C1的一端與所述變壓器2副邊的高電位輸出端相連、另一端分別與第一二極管D1的正極和第二二極管D2的負極相連，所述第一二極管D1的負極與第二電容器C2的一端相連，所述第二電容器C2的另一端、所述第二二極管D2的正極與所述變壓器2副邊的接地端相連。第一電容器C1、第二電容器C2、第一二極管D1和第二二極管D2組成二倍壓整流電路，降低對變壓器和二極管的要求，延長元器件使用壽命，進一步降低成本。

優選地，所述放電開關5為氣體間隙放電開關。當儲能電容器組C上的電壓達到放電開關5設定的放電電壓時，放電開關5擊穿，儲能電容器組C所儲存的能量通過放電開關5釋放，是水容器中的電極6間隙擊穿，完成一次脈沖放電。當電極6間隙擊穿時，產生巨大的沖擊波和強烈的紫外光，形成高溫高壓等離子體通道，并產生大量的離子、自由基等作用，對水中有害物質進行處理，如殺死有害微生物、藻類等。