[發明專利]高壓等離子體電源

有效

• 申請號: 201610046295.5
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105720953B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 戴斌;王賢斌;陶忠元
• 申請（專利權）人: 南京威登等離子科技設備有限公司
• 主分類號: H03K3/57
• 分類號: H03K3/57;H02M9/06
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

本發明涉及一種所述等離子電源包括三相半控整流電路、延時啟動電路，濾波儲能電路、全橋電路、LC串聯諧振電路、倍壓整流電路、功率調節電路、反饋控制電路、變頻電路、IGBT全橋驅動電路、報警電路；所述三相半控整流電路通過全橋電路、LC串聯諧振電路連接高壓變壓器，所述功率調節電路和反饋控制電路連接反饋控制電路，所述反饋控制電路通過變頻電路連接全橋驅動電路。

技術領域

本發明涉及一種等離子電源，具體涉及一種高壓等離子體電源，屬于等離子技術應用領域。

背景技術

本發明所涉及的低溫等離子電源適用于DBD介質阻擋放電、線筒式電暈放電以及去除煙氣顆粒的線筒式荷電放電。適用于工業廢氣處理的介質阻擋放電通道通常有平板式DBD通道，同軸圓管式DBD通道及圓管排列式DBD通道這三種結構形式，介質材料由陶瓷或石英材料制作，形狀可以為片材或空心管，導電電極則為鋁粉或鎂粉填充物；適用于工業廢氣處理的線筒式電暈放電由同心的金屬材料制成，其中高壓電極可以為曲率半徑較小的鉬絲、金絲或合金絲，也可以為帶有尖刺的金屬棒，接地極是金屬空心管。適用于工業廢氣處理中的線筒式荷電通道結構與線筒式電暈放電通道結構類似。高頻高壓電源使通道內的氣體發生電離，激發出高能電子，高能電子和廢氣分子發生非彈性碰撞，當其能量大于廢氣分子的化學鍵能時使污染物分解，同時非彈性碰撞也產生大量正負離子、激發態離子和自由基，它們和廢氣分子進行反應也能夠分解污染物。使用低溫等離子體處理方法具有效率高，能耗低，使用范圍廣，操作簡便等優點，因此，利用等離子體技術處理環境中有毒物質或難以降解物質，正從實驗室走向市場，等離子技術將逐步發展成為一個新的高技術產業。目前，使用低溫等離子體處理有毒物質或難以降解物質的技術還有待提高，等離子反應器（發生器）的選擇，匹配和優化，反應機理等方面需要進一步研究。需要處理的氣體種類，流量，濃度，溫度等參數與電極結構，電源特性之間的關系共同決定了廢氣處理的效果。可見，反應器的結構，電源特性是低溫等離子體技術的關鍵。國內已商品化生產的大功率等離子體放電電源，有的使用微秒或納秒窄脈沖電源，其驅動電路成本偏高，性價比不利于市場化，也有使用單相IGBT驅動的半橋硬開關結構，電源的功率效率較低，故障率高，不適合大批量使用，難于滿足中大功率工業廢氣處理需求。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明公開了一種高壓等離子體電源，該技術方案適用于各種電暈放電和各種介質阻擋放電（DBD）發生器使用。該技術方案采用一種全橋軟開關閉環結構，利用LC電壓串聯諧振電路，使流過開關管的電流變為正弦波而不是方波，調理好LC參數使開關管在正弦電流過零時導通或關斷，從而大大減低功率器件IGBT模塊的開關損耗。這種軟開關技術適合于高壓低電流型大功率開關電源，能使得開關損耗大大降低，電源效率大幅提高，同時，器件損耗小，發熱量小，簡化了通風設計，實現了設備的小型化，可靠性相應提高。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下，一種高壓等離子體電源，其特征在于,所述等離子電源包括三相半控整流電路、延時啟動電路，濾波儲能電路、全橋電路、LC串聯諧振電路、倍壓整流電路、功率調節電路、反饋控制電路、變頻電路、IGBT全橋驅動電路、報警電路。所述三相半控整流電路通過全橋電路、LC串聯諧振電路連接高壓變壓器，所述功率調節電路和反饋控制電路連接反饋控制電路，所述反饋控制電路通過變頻電路連接全橋驅動電路。

作為本發明的一種改進，所述三相半控整流電路由半控整流橋BR1，控制由電阻R1~6，電容C11,C18~20，二極管D1及接插件H18連接至輔助電源共同完成。

作為本發明的一種改進，所述延時啟動電路由二極管D2,D10,D11，電阻R11~14組成。延時啟動由輔助電源產生，延時期間，三相交流電源通過R11~14對儲能電容緩慢充電。其作用是避免啟動瞬時電流過大，造成三相交流電力干擾。

作為本發明的一種改進，所述濾波儲能電路由電容C24~31,電阻R24,R26組成，電阻R24,R26為儲能電容提供能量卸放回路。