[发明专利]一种用于脉冲电源的串联谐振装置

说明书

本发明是关于一种用于脉冲电源的串联谐振装置，该装置具有外部强迫同步和输出同步触发信号功能。属于电源装置。

现有的串联谐振装置都不具有外部同步端，当多台共同使用，其频率和相位都不能同步，不适合需要具有外部强迫同步的系统。

本发明提出一种用于脉冲电源的串联谐振装置，其谐振工作频率和相位可以被外部强迫同步，其输出的触发信号受外同步信号或谐振输出的高电压相位同步。

本发明的一个具体技术实现如图1。它的工作原理是：三相交流电经滤波电感L，通过三相整流电路D1整流经电容器组C1滤波后的直流电压，接全桥逆变电路IGBT组，逆变后得到额定频率的方波，根据实际使用场合，此频率可以在10～10000Hz；输出的方波经输出电感L2接激励变压器B输出给L3和C3组成的串联谐振电路，在谐振电容C3上产生所需正弦波高电压；通过开关把C3上的高压释放给负载，即可以在负载上得到所需要的脉冲电压。

核心控制采用DSP和MCU芯片，IGBT组的控制信号是由DSP控制CPLD1给IGBTDR，控制IGBT组的每只IGBT管的工作。

对IGBT组的保护是通过电压采集器VVT和电流采集器CT采集信号，送A2放大，经AD变换电路A/D2后，通过DSP对IGBT组的IBGT管实现控制和保护。

同步输入INPOT的信号强制谐振频率、相位和同步的触发信号OUT2与其同步。OUT2的超前和延迟通过调整电路T的延时参数达到。

同步触发信号OUT2也可以与谐振电容上的高压同步，CVT的采集谐振电容上的高压信号，经同步采样电路TOT，送A1放大后，再送AD转换电路A/D1后，经CPLD和TTL/485通过光纤输出器LG1，通过光纤LIT经光纤接受器LG2和485/TTL，送DSP后，由CPLD2输出同步触发信号，实现与谐振输出的高压同步，并调整电路T的参数，改变触发信号OUT2的超前和延迟。

整个谐振系统的高压输出是由CVT采集信号，经真有效值RMS电路、送A1放大后，再送AD转换电路A/D1后，经CPLD和TTL/485通过光纤输出器LG1，通过光纤LIT经光纤接受器LG2和485/TTL，送DSP后，再由CPLD1和IGBTDR控制IGBT组的输出脉冲宽度，达到控制谐振输出电压的目的，稳定高压输出。

高压输出的峰值电压显示也是由CVT采集信号，经峰值电压采集电路PP电路、送A1放大后，再送AD转换电路A/D1后，经CPLD和TTL/485通过光纤输出器LG1，通过光纤LIT经光纤接受器LG2和485/TTL，送DSP后，再给MCU送LCD显示。

对整套装置的输出电压设置和电流保护设置是通过外设VSET和CSET给MCU，通过DSP后，通过软件处理，控制和保护IGBT组的工作。计算机PC也是通过相关接口，通过MCU与装置连接。

基于本发明的一个实用的高压大功率电源，在谐振电容上串接整流二极管，经电子开关K放电，可以在负载上得到需要的脉冲电压。电子开关由全控器件如IGBT和IGCT多只串联而成。可以应用于大功率激光电源、环保电源和作为速调管的屏极电源等，其应用领域非常广泛。