[发明专利]高压等离子体电源

说明书

本发明涉及一种所述等离子电源包括三相半控整流电路、延时启动电路，滤波储能电路、全桥电路、LC串联谐振电路、倍压整流电路、功率调节电路、反馈控制电路、变频电路、IGBT全桥驱动电路、报警电路；所述三相半控整流电路通过全桥电路、LC串联谐振电路连接高压变压器，所述功率调节电路和反馈控制电路连接反馈控制电路，所述反馈控制电路通过变频电路连接全桥驱动电路。

技术领域

本发明涉及一种等离子电源，具体涉及一种高压等离子体电源，属于等离子技术应用领域。

背景技术

本发明所涉及的低温等离子电源适用于DBD介质阻挡放电、线筒式电晕放电以及去除烟气颗粒的线筒式荷电放电。适用于工业废气处理的介质阻挡放电通道通常有平板式DBD通道，同轴圆管式DBD通道及圆管排列式DBD通道这三种结构形式，介质材料由陶瓷或石英材料制作，形状可以为片材或空心管，导电电极则为铝粉或镁粉填充物；适用于工业废气处理的线筒式电晕放电由同心的金属材料制成，其中高压电极可以为曲率半径较小的钼丝、金丝或合金丝，也可以为带有尖刺的金属棒，接地极是金属空心管。适用于工业废气处理中的线筒式荷电通道结构与线筒式电晕放电通道结构类似。高频高压电源使通道内的气体发生电离，激发出高能电子，高能电子和废气分子发生非弹性碰撞，当其能量大于废气分子的化学键能时使污染物分解，同时非弹性碰撞也产生大量正负离子、激发态离子和自由基，它们和废气分子进行反应也能够分解污染物。使用低温等离子体处理方法具有效率高，能耗低，使用范围广，操作简便等优点，因此，利用等离子体技术处理环境中有毒物质或难以降解物质，正从实验室走向市场，等离子技术将逐步发展成为一个新的高技术产业。目前，使用低温等离子体处理有毒物质或难以降解物质的技术还有待提高，等离子反应器（发生器）的选择，匹配和优化，反应机理等方面需要进一步研究。需要处理的气体种类，流量，浓度，温度等参数与电极结构，电源特性之间的关系共同决定了废气处理的效果。可见，反应器的结构，电源特性是低温等离子体技术的关键。国内已商品化生产的大功率等离子体放电电源，有的使用微秒或纳秒窄脉冲电源，其驱动电路成本偏高，性价比不利于市场化，也有使用单相IGBT驱动的半桥硬开关结构，电源的功率效率较低，故障率高，不适合大批量使用，难于满足中大功率工业废气处理需求。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种高压等离子体电源，该技术方案适用于各种电晕放电和各种介质阻挡放电（DBD）发生器使用。该技术方案采用一种全桥软开关闭环结构，利用LC电压串联谐振电路，使流过开关管的电流变为正弦波而不是方波，调理好LC参数使开关管在正弦电流过零时导通或关断，从而大大减低功率器件IGBT模块的开关损耗。这种软开关技术适合于高压低电流型大功率开关电源，能使得开关损耗大大降低，电源效率大幅提高，同时，器件损耗小，发热量小，简化了通风设计，实现了设备的小型化，可靠性相应提高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种高压等离子体电源，其特征在于,所述等离子电源包括三相半控整流电路、延时启动电路，滤波储能电路、全桥电路、LC串联谐振电路、倍压整流电路、功率调节电路、反馈控制电路、变频电路、IGBT全桥驱动电路、报警电路。所述三相半控整流电路通过全桥电路、LC串联谐振电路连接高压变压器，所述功率调节电路和反馈控制电路连接反馈控制电路，所述反馈控制电路通过变频电路连接全桥驱动电路。

作为本发明的一种改进，所述三相半控整流电路由半控整流桥BR1，控制由电阻R1~6，电容C11,C18~20，二极管D1及接插件H18连接至辅助电源共同完成。

作为本发明的一种改进，所述延时启动电路由二极管D2,D10,D11，电阻R11~14组成。延时启动由辅助电源产生，延时期间，三相交流电源通过R11~14对储能电容缓慢充电。其作用是避免启动瞬时电流过大，造成三相交流电力干扰。

作为本发明的一种改进，所述滤波储能电路由电容C24~31,电阻R24,R26组成，电阻R24,R26为储能电容提供能量卸放回路。