[发明专利]一种基于全控整流桥和半桥LLC谐振电路的熔喷布驻极电源

说明书

本发明涉及熔喷布驻极电源技术领域，尤其涉及一种基于全控整流桥和半桥LLC谐振电路的熔喷布驻极电源，包括电网交流电压V_ac、全控整流桥电路、第一直流电容C₁、第二直流电容C₂、第一均压电阻R₁、第二均压电阻R₂、半桥LLC谐振电路和高压包；电网交流电压V_ac与全控整流桥电路的输入端连接，全控整流桥电路的输出端与半桥LLC谐振电路的输入端连接，半桥LLC谐振电路的输出端与高压包连接；本发明可以降低长时间运行在高输出功率状态下电力电子器件的损耗，减小了高压包的升压变比，降低高压包设计难度，提高电源的可靠性；提高整流环节的转换效率，提高电能的利用率，以达到提高生产效率的作用，从而提高熔喷布驻极电源的经济效益。

技术领域

本发明涉及熔喷布驻极电源技术领域，尤其涉及一种基于全控整流桥和半桥LLC谐振电路的熔喷布驻极电源。

背景技术

目前，在熔喷布驻极电源中，常采用的电源拓扑中前级整流部分的主要结构为不控整流桥，虽然其结构简单，控制方便，但是不控整流桥输出电压有效值低且对电网有较大的谐波污染。

为此，本发明提出了一种基于全控整流桥和半桥LLC谐振电路的熔喷布驻极电源，通过双极性PWM调制与双闭环(PI+PR)控制方法实现对输出电压的控制，有效抑制对电网的谐波污染、提高整流输出电压、减小无功分量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于全控整流桥和半桥LLC谐振电路的熔喷布驻极电源，采用双极性PWM调制和双闭环(PI+PR)控制，抑制了谐波，减小了无功分量，提高了电能质量，降低了熔喷布驻极电源对电网的污染；增加了整流电路的输出电压，从而减小了高压包的升压变比，降低高压包设计难度，提高电源的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于全控整流桥和半桥LLC谐振电路的熔喷布驻极电源，包括电网交流电压V_ac、全控整流桥电路、第一直流电容C₁、第二直流电容C₂、第一均压电阻R₁、第二均压电阻R₂、半桥LLC谐振电路和高压包；所述电网交流电压V_ac与全控整流桥电路的输入端连接，所述全控整流桥电路的输出端与半桥LLC谐振电路的输入端连接，所述半桥LLC谐振电路的输出端与高压包连接；

所述第一直流电容C₁和第二直流电容C₂、第一均压电阻R₁和第二均压电阻R₂两两相互串联后并联于全控整流桥电路与半桥LLC谐振电路之间；

所述高压包包括升压变压器以及与升压变压器连接的高压侧整流桥。

本发明采用上述技术方案，通过双闭环(PI+PR)控制方法控制全控整流电路，将电网交流电压V_ac整流为直流，再通过半桥LLC谐振电路对整流输出电压进行逆变，最终经高压包升压输出高压直流电压。

优选地，所述全控整流电路由第一开关管MOSFET M₁、第二开关管MOSFET M₂、第三开关管MOSFET M₃和第四开关管MOSFET M₄构成；所述第一开关管MOSFET M₁和第三开关管MOSFET M₃的中点与滤波电感L串联并与电网交流电压V_ac的一端连接；所述第二开关管MOSFET M₂和第四MOSFET M₄的中点与电网交流电压V_ac的另一端连接。

该全控整流电路采用双极性PWM调制方法，先通过双极性PWM调制获得正负交变的双极性PWM脉冲，再通过双闭环(PI+PR)控制整流输出电压和电感电流；