一种静电除尘用的高频高压电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种静电除尘用的高频高压电源，包括主功率变换电路、传感收集与处理电路以及控制电路，其中控制电路通过驱动电路与主功率电路相连，传感收集与处理电路与控制电路相连；传感收集与处理电路将采集到的数据传送给控制电路中的DSP芯片。通过将粉尘传感器将静电装置进风口处的粉尘浓度和出风口处的粉尘浓度信息输送到控制芯片中进行处理，并通过调节高频电源的输出电压并观察除尘效率变化的情况来使输出电压在满足电源安全运行的前提下调节到一个较为适合数值，进而使除尘效率保持在一个较高的水平。本实用新型专利技术结构简单，成本低，能根据除尘效果来调节电除尘电源的输出电压以使其保持在最佳的输出电压下，进而达到最优的除尘效率。

A high frequency and high voltage power supply for electrostatic precipitator

The utility model relates to a high frequency high voltage power supply for electrostatic precipitator, which comprises a main power converter circuit, sensor collecting and processing circuit and control circuit, the control circuit through the drive circuit is connected with the main power circuit, sensor collecting and processing circuit is connected with a control circuit; sensing collecting and processing circuit the collected data will be transmitted to the control the DSP chip in the circuit. The dust sensor dust concentration at the inlet of the electrostatic device and the dust concentration of the outlet of the information transmitted to the control chip for processing, and by adjusting the output voltage of the high frequency power supply and observe the changes of the dust removal efficiency to meet the power supply output voltage in an operation under the premise of adjusting to a more appropriate value. Then the dust removal efficiency remained at a high level. The utility model has the advantages of simple structure and low cost, and can adjust the output voltage of the electrostatic precipitator power according to the dust removal effect to keep it under the best output voltage, so as to achieve the best dedusting efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种静电除尘用的高频高压电源
本技术涉及静电除尘用的电源，具体涉及一种静电除尘用的高频高压电源。
技术介绍
治理工业粉尘污染的高压静电除尘器（EPS）因为除尘效率高、能耗低、维修管理方便等，越来越受到人们的重视。静电除尘的机理是使空间电场发生电晕放电，产生大量的自由电子和负离子，它们与污染空气中的粉尘碰撞形成的带负电梨子受到的空间电场静电吸引而被呈正极性的集尘极捕获，再由清灰装置定时清理，从而净化空气。自静电除尘出现以后，许多学者致力于研究如何进一步提高除尘效率，21世纪以后高频高压电源技术日益成熟，现已经广泛取代了原有的工频高压电源，由于其具有电能质量好、更好的调节性以及更低的纹波系数等优点，因此被广泛地应用到静电除尘领域。工业上静电除尘的除尘效率跟电源输出电压有着很大的关系，当输出电压超过起始电晕电压后，随着电压的升高，放电极放出的自由电子和负离子数量越来越多，这也使得除尘效率越来越高；但当输出电压继续提高直至超过击穿电压，由于间隙被击穿的缘故，导致除尘效率大幅度下降，甚至还有可能造成设备损坏，危害工人生命安全。
技术实现思路
本技术利用传感器采集的粉尘浓度作为检测量，通过合理的硬件设计，更加有效地指导电源输出更高水平的输出电压，但同时又保证设备的正常运行，尽可能的使提高除尘装置的除尘效率。为此，本技术提供了一种静电除尘用的高频高压电源。本技术目的通过采用以下技术方案实现：一种静电除尘用的高频高压电源，包括主功率变换电路、传感收集与处理电路以及控制电路，其中控制电路通过驱动电路与主功率电路相连，传感收集与处理电路与控制电路相连；传感收集与处理电路将采集到的数据传送给控制电路中的DSP控制电路，再由DSP控制电路对驱动电路发送一个控制信号，调节主功率变换电路输出电压。进一步地，主功率变换电路包括整流滤波电路、主变换电路、高频高压整流滤波电路和输出电路；主变换电路包括全桥式高频逆变电路（即全桥电路）和开关变压器；输入为三相交流电源，经过整流滤波电路，再经过全桥式高频逆变电路，由开关变压器升压后，经过高频高压整流滤波电路整流输出；其中DSP控制电路通过驱动电路对主功率变换电路的全桥式高频逆变电路的功率管IGBT进行导通关断控制。进一步地，所述的传感收集与处理电路包括激光散射式粉尘浓度传感器LDPM1000I、pt100工业级温度传感器、AD转换电路、辅助电源以及DSP控制电路；其中粉尘传感器和温度传感器均为工业级传感器，传感器与AD转换电路连接，通过AD转换电路将采集到的数据传输给DSP控制芯片进行数据的处理，而辅助电源则是为DSP控制电路提供稳定的工作电平；所述的控制电路包括DSP控制电路、取样电路以及运算调节器；其中DSP控制电路采用DSP芯片TMS320F2812，其会将电源输出电压以及输出电流分别通过取样电路的电压互感器和电流互感器进行采集，通过运算调节器后输送进入DSP芯片的数据采集引脚进行数据采集，当出现过压过流时，DSP芯片通过对PWM发生器进行闭锁以实现对输出电压以及输出电流的过压过流保护。进一步地，所述的激光散射式粉尘浓度传感器LDPM1000I以分成两组，每组5个传感器的形式分别布置在静电除尘装置的进风口和出风口，粉尘传感器检测到的粉尘浓度数据在传送到DSP控制电路后，在DSP控制电路中进行均值和分层计算，最终得出的结果作为对输出电压的控制依据。与现有技术相比，本技术的有益效果：本技术结构简单，成本低，可用于对现有静电除尘装置的电源进行优化改善，借助传感器技术得出净化效果评估参数，反馈到电源控制电路以达到最合适的输出电压，实现最佳的净化效果，有效地保证了在系统能够安全运行下的最优电压输出，进而一定程度提高了除尘效率，这是对现有静电电源的一种优化改善。同时，这种将检测装置和净化装置形成一个反馈整体的思路也可以作为诸如空气净化器等含有静电除尘装置的设备的一种设计思路，为民用净化器电源的优化设计提供了参考。附图说明图1为高频高压电源电路结构图。图2为电源输出电压控制流程图。具体实施方式下面结合实例和附图对本技术的具体的实施方式作进一步说明，但本技术的实施和保护不限于此，需指出的是，本技术的关键在于对硬件结构提出的技术方案，以下若有涉及控制或算法部分，均是芯片自身具有或者本领域技术人员可参照现有技术编程实现的。图1为高频高压电源电路结构图，其包括主功率变换电路、传感收集与处理电路以及控制电路，其中控制电路通过驱动电路与主功率电路相连，传感收集与处理电路与控制电路相连；传感收集与处理电路将采集到的数据传送给控制电路中的DSP控制电路，再由DSP控制电路对驱动电路发送一个控制信号，调节主功率变换电路输出电压，尽可能地将净化效率保证在一个较高的数值。主功率变换电路包括整流滤波电路、主变换电路（全桥电路、开关变压器）、高频高压整流滤波电路和输出电路；输入为三相交流电源，经过整流滤波电路，再经过全桥式高频逆变电路，由开关变压器升压后，经过高频高压整流滤波电路整流输出；其中DSP控制电路通过驱动电路对主功率变换电路的全桥式高频逆变电路的功率管IGBT进行导通关断控制。所述的传感器检测处理电路包括激光散射式粉尘浓度传感器LDPM1000I、pt100工业级温度传感器以及DSP控制电路，二者的数据输出口均直接与DSP控制芯片相连接；其中粉尘传感器和温度传感器均为工业级传感器，DSP控制电路采用TMS320F2812为主控单元，其执行功能主要包括PWM驱动控制信号的发生和控制、火花检测、故障检测以及保护电路的驱动，驱动及保护电路以IR2110为核心,PWM控制信号发生与输出电路产生信号经电平转换和光耦隔离后送给IR2100驱动模块进而控制逆变器中功率管的通断。更进一步的，粉尘传感器采用的是工业级的激光散射式粉尘浓度传感器LDPM1000I，有数字型和4-20mA模拟型两种，本技术中使用的是数字型的，测量范围为0-1000mg/m3，测量误差为<10%，稳定性相对误差为±2.5%；温度传感器采用的是工业级的pt100工业级温度传感器，具有精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200～650℃）最常用的一种温度检测器。所述的激光散射式粉尘浓度传感器LDPM1000I以分成两组，每组5个传感器的形式分别布置在静电除尘装置的进风口和出风口，粉尘传感器检测到的粉尘浓度数据在传送到DSP控制芯片后，在DSP芯片中进行均值和分层计算，最终得出的除尘效率系数作为对输出电压的控制依据。更进一步的，以进风口采集到的5个数据为例，DSP芯片直接对这5个粉尘浓度数据进行均值计算，同时将粉尘浓度按照0-100mg/m3、100-800mg/m3以及800-1000mg/m3分别轻度粉尘浓度、中度粉尘浓度以及重度粉尘浓度这三段区间。当粉尘浓度均值处于轻度粉尘浓度区间时，除尘效率系数=（1-出风口粉尘浓度/进风口粉尘浓度）*100%+校正百分比系数；当粉尘浓度均值处于中度粉尘浓度区间时，除尘效率系数=（1-出风口粉尘浓度/进风口粉尘浓度）*100%；当粉尘浓度均值处于重度粉尘浓度区间时，除尘效率系数=（1-出风口粉尘浓度/进风口粉尘浓度）*100%-校正百分比系数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电除尘用的高频高压电源，其特征在于包括主功率变换电路、传感收集与处理电路以及控制电路，其中控制电路通过驱动电路与主功率电路相连，传感收集与处理电路与控制电路相连；传感收集与处理电路将采集到的数据传送给控制电路中的DSP控制电路，再由DSP控制电路对驱动电路发送一个控制信号，调节主功率变换电路输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种静电除尘用的高频高压电源，其特征在于包括主功率变换电路、传感收集与处理电路以及控制电路，其中控制电路通过驱动电路与主功率电路相连，传感收集与处理电路与控制电路相连；传感收集与处理电路将采集到的数据传送给控制电路中的DSP控制电路，再由DSP控制电路对驱动电路发送一个控制信号，调节主功率变换电路输出电压。2.根据权利要求1所述的一种静电除尘用的高频高压电源，其特征在于：主功率变换电路包括整流滤波电路、主变换电路、高频高压整流滤波电路和输出电路；主变换电路包括全桥式高频逆变电路和开关变压器；输入为三相交流电源，经过整流滤波电路，再经过全桥式高频逆变电路，由开关变压器升压后，经过高频高压整流滤波电路整流输出；其中DSP控制电路通过驱动电路对主功率变换电路的全桥式高频逆变电路的功率管IGBT进行导通关断控制。3.根据权利要求1所述的一种静电除尘用的高频高压电源，其特征在于：所述的传感收集与处理电路包括激光散射式粉尘浓度传感器LDPM1000I、pt100工业级温度传感器、AD转换电路、辅助电源以及DSP控制电路；其中粉尘传感器和温度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈栋，肖文勋，陆展辉，李富盛，林丹，于俊杰，姚蔚琳，李培辉，邹泽宇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44