一种应用于电子加速器的固态高频电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种应用于电子加速器的固态高频电源，属于电子加速器技术领域，包括整流调功单元和逆变输出单元，整流调功单元的电压输入端连接电网，所述整流调功模块的电压输出端连接逆变输出单元的电压输入端，所述逆变输出单元的电压输出端作为本固态高频电源的电源输出端，其特征在于，所述整流调功单元包括整流模块和IGBT斩波器，所述整流模块包括三相全桥整流器，所述三相全桥整流器由可控硅组成，所述三相全桥整流器的输入端连接电网的三条相线，所述三相全桥整流器的输出端经过电感组L1连接IGBT斩波器的输入端，所述IGBT斩波器的输出端经过电感组L2作为整流调功单元的电压输出端。具有节能，不影响电网，功率因数高，控制电压低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电子加速器的固态高频电源
本技术属于电子加速器
，涉及到一种固态高频电源，具体为应用于电子加速器的固态高频电源。
技术介绍
近电子加速器应通过高压发射电子轰击使被辐照材料改性和进行消毒杀菌，污水处理等场合。电子加速器的激励源为高频电源，其中高频电源传统为电子管振荡方式，产生13500V高压送入钢桶，钢桶通过自耦变压器和振荡器产生30MV特高压使电子发射出去。现有电子管高频，体积庞大，分为调压柜、电子管、升压变压器、电子管等。其中：1、调压柜为可控硅调压方式，通过脉冲移相调压，存在功率因数低，电网谐波大的问题；2、电子管高频效率低，能耗大，本身也有使用周期定期更换问题；3、升压变压器为50Hz电力变压器，原理是将380V电压升至13500V，一般采用油浸形式裸露接线，电压高危险性大；4、电子管启动时间慢，需要分两档灯丝预热后才能启动，不工作时也消耗电能；
技术实现思路
本技术为了解决上述问题，设计了一种应用于电子加速器的固态高频电源，具有节能，不影响电网，功率因数高，控制电压低的特点。本技术的具体技术方案是：一种应用于电子加速器的固态高频电源，包括整流调功单元和逆变输出单元，所述整流调功单元的电压输入端连接电网，所述整流调功模块的电压输出端连接逆变输出单元的电压输入端，所述逆变输出单元的电压输出端作为本固态高频电源的电源输出端，所述整流调功单元包括整流模块和IGBT斩波器，所述整流模块包括三相全桥整流器，所述三相全桥整流器由可控硅组成，所述三相全桥整流器的输入端连接电网的三条相线，所述三相全桥整流器的输出端经过电感组L1连接IGBT斩波器的输入端，所述IGBT斩波器的输出端经过电感组L2作为整流调功单元的电压输出端。所述逆变输出单元包括逆变器和谐振电路，所述逆变输出单元的正、负输入端分别经过电感2-L2和2-L1作为逆变输出单元的电压输入端，所述逆变器的输出端连接谐振电路的输入端，所述谐振电路包括电容2-C1、2-C2、2-C3和2-C4和可变电感L，所述电容2-C2和2-C3串联在逆变器的正负输出端之间，所述电容2-C4和电容2-C1分别与逆变器的正负输出端串联连接，所述电容2-C4和电容2-C1另一端经过所述可变电感L连接，所述可变电感L并联有变压器T的一次侧，所述变压器T的二次侧的N线接地，L线作为所述逆变输出单元的电压输出端。所述逆变输出单元的电压输入端之间连接有电容2-C11和2-C12,所述电容2-C11和2-C12的串联点接地。所述整流调功单元的电压输入端与电网之间串联有断路器QM1和主接触器KM2，所述主接触器KM2较断路器QM1接近所述整流调功单元。所述逆变器为MOSFET功率逆变器。本技术的有益效果是：IGBT斩波调功可以取代可控硅移相调功，功率因数高，节能且对电网的污染小；附图说明图1为本技术中整流调功单元的电路原理图；图2为本技术中逆变输出单元的电路原理图。具体实施方式以下结合具体实施例及附图对本技术的技术方案作进一步详细的描述，但本技术的保护范围及实施方式不限于此。如说明书附图1和2所示，一种应用于电子加速器的固态高频电源，包括整流调功单元和逆变输出单元，所述整流调功单元的电压输入端连接电网，所述整流调功模块的电压输出端连接逆变输出单元的电压输入端，所述逆变输出单元的电压输出端作为本固态高频电源的电源输出端。如说明书附图1所示，所述整流调功单元包括整流模块和IGBT斩波器，所述整流模块包括三相全桥整流器，所述三相全桥整流器由可控硅组成，所述三相全桥整流器的输入端连接电网的三条相线，所述三相全桥整流器的输出端经过电感组L1连接IGBT斩波器的输入端，所述IGBT斩波器的输出端经过电感组L2作为整流调功单元的电压输出端。电网的三相电压流入三相全桥整流器，整流为单相电流，三相全桥整流器中用可控硅代替传统的二极管的优势为使用可控硅整流触发脉冲导角小。本方案中IGBT斩波调功替代可控硅调压，可控硅调压原理为移相角度变化，功率因数较低，电源谐波大；斩波调压采用可控硅全波整流导通角开通到最小位置相当于二极管开关作用，所以功率因数高，电网谐波小。本方案通过调节IGBT的占空比调节输出功率的大小，电感组L1和L2起到滤波的作用。如说明书附图2所示，所述逆变输出单元包括逆变器和谐振电路，所述逆变输出单元的正、负输入端分别经过电感2-L2和2-L1作为逆变输出单元的电压输入端，所述逆变器的输出端连接谐振电路的输入端，所述谐振电路包括电容2-C1、2-C2、2-C3和2-C4和可变电感L，所述电容2-C2和2-C3串联在逆变器的正负输出端之间，所述电容2-C4和电容2-C1分别与逆变器的正负输出端串联连接，所述电容2-C4和电容2-C1另一端经过所述可变电感L连接，所述可变电感L并联有变压器T的一次侧，所述变压器T的二次侧的N线接地，L线作为所述逆变输出单元的电压输出端。本方案中MOSFET逆变器取代传统的电子管逆变方式，因采用MOSFET作为开关器件逆变器，输入输出电压低，无电子管定期更换问题，并且逆变器工作于ZVS零电压工作方式，功耗很小，效率很高。MOSFET逆变控制由锁相板来控制逆变器开关。谐振电路的输出是采用并联谐振形式，目的是产生高频正弦波信号通过高频变压器升压后送到钢桶里。本谐振的特点为谐振后能够输出干净无谐波的正弦波信号，因为钢桶需要对信号再次放大，所以对谐波要求很高，这种方式能够满足要求。所述逆变输出单元的电压输入端之间连接有电容2-C11和2-C12,所述电容2-C11和2-C12的串联点接地。电容2-C11和2-C12起到了滤交流波的作用。所述整流调功单元的电压输入端与电网之间串联有断路器QM1和主接触器KM2，所述主接触器KM2较断路器QM1接近所述整流调功单元。所述断路器QM1可以保护本电源，主接触器KM2可以起到开关的作用。所述逆变器为MOSFET功率逆变器。MOSFET逆变器取代电子管逆变，克服了效率低，电压高，定期更换，灯丝预热的问题。逆变器将直流电压根据需求转换为脉冲信号送至谐振回路，振回路为混联电路等效为并联谐振电路，电容2-C3和2-C2为谐振电路的第一支路，电容2-C4、可变电感L、变压器T和电容2-C1为第二支路。第一支路和第二支路产生谐振，变压器T为高频升压变压器，通过其参与谐振将高频正弦波电压变换成钢桶所需的输入电压信号输出到钢桶负载中，可调电感L可以微调频率，其中L可调电感可以微调频率，来适应钢桶负载的变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于电子加速器的固态高频电源，包括整流调功单元和逆变输出单元，所述整流调功单元的电压输入端连接电网，所述整流调功单元的电压输出端连接逆变输出单元的电压输入端，所述逆变输出单元的电压输出端作为本固态高频电源的电源输出端，其特征在于，所述整流调功单元包括整流模块和IGBT斩波器，所述整流模块包括三相全桥整流器，所述三相全桥整流器由可控硅组成，所述三相全桥整流器的输入端连接电网的三条相线，所述三相全桥整流器的输出端经过电感组L1连接IGBT斩波器的输入端，所述IGBT斩波器的输出端经过电感组L2作为整流调功单元的电压输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于电子加速器的固态高频电源，包括整流调功单元和逆变输出单元，所述整流调功单元的电压输入端连接电网，所述整流调功单元的电压输出端连接逆变输出单元的电压输入端，所述逆变输出单元的电压输出端作为本固态高频电源的电源输出端，其特征在于，所述整流调功单元包括整流模块和IGBT斩波器，所述整流模块包括三相全桥整流器，所述三相全桥整流器由可控硅组成，所述三相全桥整流器的输入端连接电网的三条相线，所述三相全桥整流器的输出端经过电感组L1连接IGBT斩波器的输入端，所述IGBT斩波器的输出端经过电感组L2作为整流调功单元的电压输出端。


2.根据权利要求1所述的应用于电子加速器的固态高频电源，其特征在于：所述逆变输出单元包括逆变器和谐振电路，所述逆变输出单元的正、负输入端分别经过电感2-L2和2-L1作为逆变输出单元的电压输入端，所述逆变器的输出端连接谐振电路的输入端，所述谐振电路包括电容2-C1、2-C2、2-C3和2-C4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵憨兵，张智，轩宗震，张新学，
申请(专利权)人：河北博宏感应技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13