[發(fā)明專利]一種DBD高頻高壓電源系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810159310.6
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108459541A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 鄭洪濤;朱振利;程卓;曾旭明;楊迪;陶夢瑤
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 馮必發(fā);金慧君

本發(fā)明公開了一種DBD高頻高壓電源系統(tǒng)，包括主電路和控制電路，主電路包括可控硅、AC/DC轉換模塊、IGBT逆變器、升壓變壓器；控制電路包括輔助電源、主控芯片、驅動電路、隔離式可調電位器、采樣反饋電路；輔助電源、隔離式可調電位器、采樣反饋電路均與主控芯片連接；輸入到主電路中的交流電壓依次經過可控硅、AC/DC轉換模塊、IGBT逆變器和升壓變壓器后輸出高壓交流電壓；采樣反饋電路對高壓交流電壓進行采樣后將其電壓信號和頻率信號反饋給主控芯片，由主控芯片控制對其進行調壓或調頻；輔助電源為主電路和控制電路進行供電。本發(fā)明實現(xiàn)了交流電壓的頻率和電壓獨立可調功能，調頻的同時能穩(wěn)壓。

技術領域

本發(fā)明涉及電源設備技術領域，尤其涉及一種DBD高頻高壓電源系統(tǒng)。

背景技術

介質阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge，DBD)指的是將絕緣介質插入放電空間中，通過施加足夠的交流電壓而產生等離子體的一種非平衡態(tài)氣體放電。在DBD放電區(qū)域內，會產生大量的活性物質，例如高能電子、自由基、離子和激發(fā)態(tài)分子等，使其在環(huán)境除臭、工業(yè)三廢凈化、材料表面處理與改性、臭氧產生等應用方面，可能實現(xiàn)更高的效率。另外，在大氣壓下產生等離子體，省去了真空腔體裝置，降低了設備的成本，在工業(yè)領域有廣闊的應用前景。

在現(xiàn)有的DBD電源系統(tǒng)中，當頻率變化時，電壓會相應變化，調頻的同時卻無法實現(xiàn)穩(wěn)壓，往往達不到客戶的需求。因此，急需一種能調頻的同時進行穩(wěn)壓的DBD電源系統(tǒng)。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種DBD高頻高壓電源系統(tǒng)，在DBD電源系統(tǒng)中增加了一種控制電路，可實現(xiàn)交流輸出電壓的頻率和電壓獨立可調功能，彌補了調頻的同時無法實現(xiàn)對應調壓的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種DBD高頻高壓電源系統(tǒng)，所述DBD高頻高壓電源系統(tǒng)包括主電路和控制電路，所述主電路包括可控硅、AC/DC轉換模塊、IGBT逆變器、升壓變壓器；所述控制電路包括輔助電源、主控芯片、驅動電路、隔離式可調電位器、采樣反饋電路，所述輔助電源、隔離式可調電位器、采樣反饋電路均與所述主控芯片連接；輸入到所述主電路中的交流電壓依次經過所述可控硅、AC/DC轉換模塊、IGBT逆變器和升壓變壓器后輸出高壓交流電壓；所述采樣反饋電路對所述高壓交流電壓進行采樣后將其電壓信號和頻率信號反饋給所述主控芯片，由所述主控芯片計算所述電壓信號和頻率信號對應的電壓值和頻率值；由所述主控芯片控制所述隔離式可調電位器、所述驅動電路、所述IGBT逆變器對所述高壓交流電壓的頻率值進行調頻，再由所述主控芯片控制所述可控硅對調頻后對應發(fā)生改變的電壓值進行調壓；所述輔助電源為所述主電路和所述控制電路進行供電。

進一步地，所述可控硅用于可控整流，所述AC/DC轉換模塊用于將交流電壓變?yōu)橹绷麟妷海鯥GBT逆變器用于將直流電壓變?yōu)榻涣麟妷海錾龎鹤儔浩饔糜谏唠妷骸?/p>

進一步地，所述主控芯片為STM32主控芯片。

進一步地，所述主控芯片、所述隔離式可調電位器與所述驅動電路依次連接。

進一步地，所述采樣反饋電路包含電壓互感器、差分放大器和比較器，所述電壓互感器用來將高電壓分成低電壓，獲取所述低電壓的電壓信號，所述差分放大器和所述比較器用來對正弦波信號進行處理整合，并采集所述頻率信號。

進一步地，所述控制電路還包括顯示模塊和外部接口電路，所述顯示模塊和外部接口電路均與所述主控芯片連接，所述顯示模塊包括顯示器和顯示電路，所述主控芯片通過所述顯示電路將所述電壓值和頻率值顯示在所述顯示器上；所述外部接口電路用于與外界設備之間起連接作用，與外界進行信息交互，可通過所述外部接口電路向所述主控芯片發(fā)送外界指令。

進一步地，所述輔助電源為所述主控芯片、驅動電路、顯示模塊、外部接口電路、IGBT逆變器供電。