[实用新型]一种油液净化专用高压脉冲发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油液净化专用高压脉冲发生装置，属于脉冲发生装置领域。

背景技术

近年来，高压脉冲发生装置在石油化工、除尘、污水处理以及液态食品加工等领域的应用越来越广泛。高压脉冲发生装置的设计参数需要依据不同领域的应用实际进行调整，具体包括高压脉冲幅值、频率、以及占空比等。

利用高压脉冲发生装置对绝缘性油介质中的污染杂质进行净化有益效果明显。油液中的污染颗粒(胶质、氧化物、空气、水分)在高压电场下因流动、碰撞、分子热运动以及电场非均匀性而荷电或静电感应，荷电或静电感应的污染颗粒在非均匀电场的作用下，受电场梯度力、镜像力和库仑力等的共同作用下进行定向运动，在运动过程中被多孔纤维状集尘体吸附，从而达到净化油液的目的。利用高压脉冲发生装置进行油液净化，能够对5～25微米的超微颗粒实现很好的净化，并且其对小于1微米的污染颗粒仍具有一定的净化效果。

应用于油液净化的高压脉冲发生装置，高压脉冲幅值、频率、以及占空比参数需要根据油液中颗粒性质及数目的差别进行调整。此外，应用于油液净化的高压脉冲发生装置还应具备一定的负载能力以及较高的工作效率。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种油液净化专用高压脉冲发生装置；目的在于提供一种油液净化专用高压脉冲发生装置。高压方波脉冲的幅值、频率、占空比均可按需调节，电流输出范围0～30mA，功率因数大于0.95，工作效率可达80％以上，满足油液净化的使用要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：将220V交流电通过断路器开关为主电路模块提供工作电压，主电路模块末端大功率高压IGBT发射极作为油液净化专用高压脉冲发生装置的正极输出，主电路模块高压脉冲功率变压器负极输出接地作为油液净化专用高压脉冲发生装置的负极输出，微控制器模块输出2路脉冲信号给驱动模块以及程控开关电源，实现对高压方波脉冲幅值、频率与占空比的调节。

一种油液净化专用高压脉冲发生装置，包括主电路模块、驱动模块和微控制器模块；

所述的主电路模块包括顺次连接的断路器开关、程控开关电源、高频振荡电路、高压脉冲功率变压器和大功率高压IGBT；输入的220V交流电通过断路器开关，经过程控开关电源得到幅值可按需调节的低压直流电；低压直流电通过高频振荡电路，得到幅值可按需调节的低压高频交流电；低压高频交流电流入高压脉冲功率变压器，得到1000V～6500V幅值的正极性高压直流电，正极性高压直流电通过大功率高压IGBT动作产生高压方波脉冲，高压方波脉冲的频率以及占空比可调(频率1Hz～500Hz、占空比10％～80％)；

所述的驱动模块包括大功率高压IGBT专用驱动器和负载匹配电路，负载匹配电路组成为1个跨接在大功率高压IGBT专用驱动器输出门极和高压脉冲功率变压器负极之间的轴向高压陶瓷电容(电容值为1nF，耐压值为50kV)；大功率高压IGBT专用驱动器集成IGBT驱动电路、吸收电路、过压保护电路和过流保护电路；负载匹配电路实现对IGBT驱动输出的负载匹配，优化高压IGBT输出波形；驱动模块的输出门极、集电极以及发射极分别与主电路模块中大功率高压IGBT的门极、集电极以及发射极对应连接。

所述的微控制器模块包括ARM微控制器、键盘输入单元、液晶显示单元、PWM信号输出单元，操作人员可通过键盘输入单元实现对高压脉冲发生装置输出参数的设置并显示于液晶显示单元，ARM微控制器根据操作人员输入的参数控制PWM信号输出单元输出2路独立PWM信号至程控开关电源和驱动模块中的大功率高压IGBT专用驱动器，实现高压方波脉冲输出幅值、频率以及占空比的调节。

本实用新型的优点：

1、利用ARM微控制器模块输出的PWM信号作为控制信号，通过调节PWM信号的占空比和频率，可以实现对程控开关电源输出电压以及驱动模块输出驱动方波脉冲频率及占空比的调节，即实现对高压方波脉冲幅值、频率和占空比的调节，利用键盘输入单元以及液晶显示单元实现对高压脉冲发生装置输出参数的设置与显示，操作简便；

2、采用负载匹配电路负载匹配电路实现对IGBT驱动输出的负载匹配，优化高压IGBT输出波形，即完成对高压方波脉冲输出的优化；