[发明专利]一种直流电弧等离子体电源及系统

权利要求书

1.一种直流电弧等离子体电源，该电源包括输入整流模块、逆变模块、高频变压模块、输出整流模块和电源输出端；所述输入整流模块的交流端用于连接电网，输入整流模块的直流端和逆变模块的直流端相连，所述逆变模块的交流端和高频变压模块的原边绕组相连，所述高频变压模块的第一副边绕组连接输出整流模块的交流端，所述输出整流模块的直流端用于连接所述电源输出端；

其特征在于，该电源还包括电压补偿模块，所述电压补偿模块的补偿电压输出端与所述输出整流模块的直流端串联设置，所述电压补偿模块的补偿电压输出端与所述输出整流模块的直流端串联设置后的电压输出端连接所述电源输出端，当所述输出整流模块的直流端输出直流起弧电压的同时，电压补偿模块输出与所述直流起弧电压方向相同的补偿电压；

所述高频变压模块还包括高频变压模块的第二副边绕组，所述电压补偿模块包括补偿电阻、控制开关、补偿电容和补偿变压器，所述补偿电阻连接高频变压模块的第二副边绕组，控制开关和补偿电容的串联支路的两端连接所述高频变压模块的第二副边绕组，所述补偿电容的两端连接所述补偿变压器的原边绕组，所述补偿变压器的副边绕组为所述电压补偿模块的补偿电压输出端。

2.根据权利要求1所述的直流电弧等离子体电源，其特征在于，所述逆变模块为全桥型逆变电路，所述全桥型逆变电路包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂上串设有第一IGBT和第三IGBT，所述第二桥臂上串设有第二IGBT和第四IGBT，每个IGBT的两端均并联有串设的电阻和电容。

3.根据权利要求1所述的直流电弧等离子体电源，其特征在于，所述逆变模块的交流端通过缓冲电容连接高频变压模块的原边绕组，所述缓冲电容串设在逆变模块的交流端中，且缓冲电容为一个电容或包括并联设置的至少两个电容。

4.根据权利要求1所述的直流电弧等离子体电源，其特征在于，所述输出整流模块的直流端设置有扼流滤波模块。

5.根据权利要求4所述的直流电弧等离子体电源，其特征在于，所述扼流滤波模块为LC滤波电路。

6.一种直流电弧等离子体系统，包括直流电弧等离子体电源和起弧负载，该直流电弧等离子体电源的电源输出端连接所述起弧负载，所述电源包括输入整流模块、逆变模块、高频变压模块、输出整流模块和电源输出端；所述输入整流模块的交流端用于连接电网，输入整流模块的直流端和逆变模块的直流端相连，所述逆变模块的交流端和高频变压模块的原边绕组相连，所述高频变压模块的第一副边绕组连接输出整流模块的交流端，所述输出整流模块的直流端用于连接所述电源输出端；

其特征在于，该直流电弧等离子体电源还包括电压补偿模块，所述电压补偿模块的补偿电压输出端与所述输出整流模块的直流端串联设置，所述电压补偿模块的补偿电压输出端与所述输出整流模块的直流端串联设置后的电压输出端连接所述电源输出端，当所述输出整流模块的直流端输出直流起弧电压的同时，电压补偿模块输出与所述直流起弧电压方向相同的补偿电压；

所述高频变压模块还包括高频变压模块的第二副边绕组，所述电压补偿模块包括补偿电阻、控制开关、补偿电容和补偿变压器，所述补偿电阻连接高频变压模块的第二副边绕组，控制开关和补偿电容的串联支路的两端连接所述高频变压模块的第二副边绕组，所述补偿电容的两端连接所述补偿变压器的原边绕组，所述补偿变压器的副边绕组为所述电压补偿模块的补偿电压输出端。

7.根据权利要求6所述的直流电弧等离子体系统，其特征在于，所述逆变模块为全桥型逆变电路，所述全桥型逆变电路包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂上串设有第一IGBT和第三IGBT，所述第二桥臂上串设有第二IGBT和第四IGBT，每个IGBT的两端均并联有串设的电阻和电容。

8.根据权利要求6所述的直流电弧等离子体系统，其特征在于，所述逆变模块的交流端通过缓冲电容连接高频变压模块的原边绕组，所述缓冲电容串设在逆变模块的交流端中，且缓冲电容为一个电容或包括并联设置的至少两个电容。