[发明专利]静电除尘用脉冲电源电路及其设计方法

摘要

本发明公布了一种脉冲高压电源电路及其设计方法，包括耦合电感、谐振电感、耦合电容、负载电容、负载电阻、晶闸管开关及反并二极管、直流电源。该电路由直流侧直流电源、脉冲侧直流电源供电，脉冲侧直流电源连接第一耦合电感另一端连接谐振电感，谐振电感另一端先与晶闸管及反并二极管连接后接地直流侧直流电源与第二耦合电感相连，另一端与负载电容相连，负载电阻与负载电容并联，第一与第二耦合电感间连接耦合电容。本发明适用于静电除尘用脉冲高压电路的设计，针对脉冲高压电路拓扑形成新的电路设计方法，解决传统设计方法不精确及设计参数设计不合理造成的负载电压拖尾问题，能够有效根据负载调整波形方案，提高电源稳定性和高除尘效率。

主权项

1.静电除尘用脉冲电源电路设计方法，其特征在于，该方法针对以下静电除尘用脉冲电源电路，所述脉冲电源电路包括两个耦合电感L_DC、L_PS、谐振电感L、耦合电容C_couple、负载电容C_F、负载电阻R_F、闸管开关及反并二极管SW、两个直流电源V_PS、V_DC；所述脉冲电源电路直流侧直流电源V_DC供电及脉冲侧直流电源V_PS供电，两电源通过耦合电感Ldc、Lps耦合，输出加载在耦合电容C_couple两端，第一耦合电感Lps另一端连接谐振电感L，所述谐振电感L另一端与晶闸管及反并二极管SW正向连接，所述晶闸管及反并二极管SW的另一端与大地相连；第二耦合电感Ldc另一端与负载电容C_F相连，所述负载电容C_F另一端与大地相连，负载电阻R_F与负载电容C_F并联；所述设计方法包括以下步骤：1)将脉冲电源电路的工作分为两个过程：脉冲谐振和负载震荡；2)将脉冲电源电路的耦合电感进行解耦合，形成互感M，脉冲侧漏感L_σ1和直流侧漏感L_σ2；3)针对特定粉尘进行静电除尘，设定电路中各元器件的参数值；4)在脉冲谐振阶段，忽略耦合电感，对谐振腔体进行微分方程求解，得到负载电容电压V_Cf、耦合电容电压V_C及谐振电流i₁在脉冲谐振阶段的时间函数，所述负载电容电压V_Cf、耦合电容电压V_C及谐振电流i₁在脉冲谐振阶段的时间函数，依次为：其中A1、A2、A3为方程10(R_FC_F)x³+10x²+11ω²(R_FC_F)x+ω²＝0的三个解；由V_Cf(t)、V_C(t)及i₁(t)求得在脉冲谐振期间，负载电压及负载电流的最值，及耦合电容的电压应力，进而调整谐振角频率ω及选取电路电容及闸管开关及反并二极管SW器件；5)在负载震荡阶段，将耦合电感考虑负载震荡中，首先针对脉冲谐振阶段，考虑耦合电感建立微分方程组求得各变量在脉冲谐振阶段的终值V_Cf(T)、V_C(T)、i₁(T)及第一耦合电感电流i₂(T)、及第二耦合电感电流i₃(T)。