[实用新型]高频高压开关整流电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高频率高电压的开关整流电源，特别是环保行业除尘设备用变压器转换效率和功率因素高的稳定电源。

背景技术

从上世纪八十年代至今，环保领域电除尘器所使用的高压供电电源基本上都是采用输入为两相的可控硅工频相控电源，其间人们也对此做了不少改进，比如研制了将输入改为三相的可控硅工频相控电源、调幅式LC恒流源等，在系统控制方面也做了许多工作，比如把反馈控制量由电压改成电流，电源调节采用了单片机等等。

归纳起来，电除尘器的这些传统的整流电源主要存在以下缺陷：一是工作频率低，转换效率低至75％以下，耗费电能；二是变压器和滤波器体积、重量及耗材大，价格高，性价比低；三是电源输入大多为两相220伏交流工频电源，又是工频相位调节，致使输入功率因数低至0.7以下，对电网造成很大的电磁干扰，电磁兼容性差，输入供电不平衡；四是体积庞大的电源控制调节机箱和隔离升压用的工频变压器分居两处，体积庞大，耗费空间和建材，增加基建费用；五是输出纹波大，致使电晕电压低下，易触发火花放电，波形又是单一的工频波，无法适应高比电阻的工况，达不到环保领域粉尘排放标准的新要求。

发明内容

为克服传统电源变压器转换效率和功率因素低下，变压器输出直流电压不够高，输出电压脉动范围和电流过大，电源控制箱体和变压器箱体体积过大等缺点，本实用新型的发明目的在于提供一种高频高压开关整流电源，采用三相供电，通过UCC3895芯片对控制电路进行控制，变压器采用平面型的PCB线圈绕组结构，以实现高压直流输出，输出电压高，脉动范围小，闪络处理速度快，供电平衡的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：控制板主输入电路的输出端与全桥变换电路的驱动变压器输入端相连，全桥变换采用四组场效应管组成的四个桥臂来进行升频，升压变压器与四组场效应管桥臂连接，升压变压器采用PCB线圈绕组结构升压；脉宽调制控制电路与栅极全桥驱动电路接通，控制部分采用脉宽调制芯片进行脉宽调制；栅极全桥驱动电路连接全桥变换电路，驱动芯片接受脉宽调制控制电路的脉宽调制芯片输出的四路控制波形，输出到全桥变换电路中的驱动变压器来驱动全桥变换电路四组场效应管桥臂，经四组桥臂对输入电压进行全桥变换后，作为原边电压送到升压变压器进行升压，升压后的高频高压电经全桥整流电路整流后输出。

所述的控制板主输入电路的三相开关外接输入的三相电，风机、指示开关和开关电源分别与三相开关串接，三相开关依次与交流接触器、三相整流器和去干扰电路串联。

所述的全桥变换电路的四组场效应管桥臂的电压输入端与控制板主输入电路的去干扰电路连接，脉宽信号输入端与高压侧悬浮驱动变压器连接，升压变压器与四组场效应管桥臂串接。

所述的脉宽调制控制电路的电压取样电路和电流取样电路依次通过栅极全桥驱动电路、驱动全桥变换电路与升压变压器连接，从升压变压器输出电压中取回输出电流和电压的样值，反馈到脉宽调制芯片进行占空比的调整，用来控制输出脉宽占空比的定时器谐振电路脉宽调制芯片串接。

所述的栅极全桥驱动电路的驱动芯片分别与脉宽调制控制电路的脉宽调制芯片、全桥变换电路的驱动变压器串接。

本实用新型的升压变压器是一种油浸风冷变压器，由U形磁芯、有机玻璃板、次级线圈PCB板线圈绕组和初级线圈铜线绕组组成，次级线圈PCB板线圈绕组在磁芯中的放置采用有机玻璃板隔开，PCB板为双面板，其电路图采用环形结构，环形最外端连接全桥整流电路，整流完成后为高压输出，PCB板上有取样电路，电路由三个电阻组成，磁芯四周采用环氧板和螺丝固定。

所述控制板主输入电路、栅极全桥驱动电路、全桥变换电路、脉宽调制控制电路集成在电源控制柜内，电源控制柜和升压变压器内置于电源箱体中，整个电源采用风机和散热片散热，升压后的电压通过高压柱输出。

本实用新型的脉宽调制控制电路采用脉宽调制芯片对电路实行脉宽调制，外接驱动芯片来驱动全桥变换电路，通过脉宽调制芯片对全桥变换电路开通和关断时间的控制来控制输出波形，提供给变压器高频稳定的交流电压作升压用。

本实用新型的升压变压器采用的是PCB线圈绕组结构，在U形磁芯上绕铜线绕组，作为变压器的初级线圈，接入由全桥变换电路输出的500伏、50千赫兹的原边电压，将PCB线圈绕组板和有机玻璃板交替叠加，放在磁芯正中，作为升压变压器次级线圈，每块PCB板的线圈输出接全桥整流电路，将升压后的交流电整流为无干扰的直流电，将每块PCB板串联起来，总的输出电压为各块PCB上的电压值之和。