[实用新型]高频高压逆变脉冲电源

说明书

本实用新型涉及到电源，更具体地说是涉及到一种高频高压逆变脉冲电源。

现有的高频高压逆变脉冲电源的逆变桥电路中的逆变元件大多数采用可控硅，其逆变频率仅达到KHZ，可控硅不是全控型元件。

本实用新型的目的是提供一种频率高达50KHZ以上的高频高压逆变脉冲电源。

本实用新型的目的是这样实现的：一种高频高压逆变脉冲电源，它包括：三相全控桥可控硅整流调压电路和将其输出的脉动直流变为平滑直流的电容滤波器、将电容滤波器输出的直流逆变为脉冲波的逆变电路、将逆变电路输出的脉冲电压升高的升压变压器、以及为本机工作的电源和控制逆变电路输出脉冲频率脉冲发生器和将脉冲发生器输出的脉冲信号进行功率放大的驱动电路，其特征在于：所说的逆变电路是由绝缘栅双极晶体管IGBT作为逆变元件所构成的逆变全桥电路，在所说的电容滤波器输出端和逆变全桥电路之间设有对工作电流进行检测和提供过流保护的电流检测电路。

本实用新型的积极效果：

1，由于采用新型绝缘栅双极晶体管IGBT作为逆变元件，工作频率高达50KH以上，可以在离子渗氮及其相关的要求高频高压的工业及科学研究过程中得到广泛应用。

2，由于工作频率的提高，脉冲前沿时间短到微秒级，可以提高在非平衡等离子体工作过程的效率。

图1是本实用新型的框图。

图2是本实用新型的原理图。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明如图1所示，本实用新型由8个部分组成。可控硅整流调压电路1是采用三相全控桥把380V50HZ整流为0～500V可调电压使整机输出按照工作需要在0～50KV。电容滤波器2，把脉动直流电变为平滑的直流电。由两只绝缘栅双极晶体管IGBT组成的逆变全桥电路3，把0～500V直流电压逆变为(10～35)KHZ的脉冲波。升压变压器4，把IGBT逆变桥输出的不同频率的脉冲电压升压到0～50KV。整机供电电源5，为本实用新型整机提供电压。脉冲发生器6，产生对绝缘栅双极晶体管IGBT的不同频率的控制脉冲。电流检测电路7。对工作电流进行监测和提供过流保护信号。驱动电路8，把6所产生的脉冲进行放大和电气隔离，然后去驱动绝缘栅双极晶体管IGBT。

图2中，整流桥B3把15V交流电整流为直流电，再经稳压块U10输出15V稳定电压供供给驱动电路U1。整流桥B1、B2与上述电路原理相同。B2为驱动电路U2提供15V稳定电压。B3为芯片U6提供15V稳定电压。芯片U6与相关电阻、电容组成脉冲发生器，它产生(10～35)KHZ的15V脉冲，然后到U1、U2驱动电路。U1、U2产生的功率脉冲驱动IGBT管T1、T2，由它们所产生的(10～35)KHZ脉冲经升压变压器2B1升高到50KV。

U3：A、U4：A和U4：B及与它们有关的电阻、电容组成过电流检测与保护电路。电阻R34、R35对检测电流在R20上的电压进行分压，在运算放大器U3：A输入端进行比较，如果电流大于设定值，则U3：A输出一个正脉冲，这个正脉冲通过二极管D5送到触发器U4：A。U4：A和U4：B及与它们有关的电阻、电容组成一个二进制计数器。当有2个过电流脉冲时，计数器状态为10，即U4：B状态为1。这时这时光耦U5导通，通过CZ4送出正电压到触发块方块5，关断由S1～S6组成的可控硅整流桥，使其输出电压为零，从而保护了整个电源。

由IGBT管T1、T2和二极管2D1、2D2及变压器2B1组成逆变电路。当T1、T2导通时，在2B1次级产生一个脉冲，逆变所产生的脉冲加在升压变压器2B1初级，在其次级产生50KV脉冲。当它们关断时，电流由2B1的^*端流出，经2D2到电源正极，从电源负极经电容2D1到变压器2B1的初级左端，给电源回馈能量，而提高了电源工作效率。而当反电势低于电源电压时，小部分电能将泄放在电阻2R9上。