一种BUCK调幅的高频高压静电电源及其工作方法技术

本发明专利技术的一种BUCK调幅的高频高压静电电源及其工作方法，其采用工频整流滤波、BUCK斩波、高频滤波后，输出幅值受BUCK斩波调制的直流母线电压，接IGBT全桥与电容电感构成的串联谐振逆变电路，通过脉冲控制谐振逆变电路工作输出脉冲电流，同时两组串联谐振逆变电路协同工作，提高脉冲电流的脉冲频率，就得到了幅值可调的高频高压电源。本发明专利技术通过BUCK调幅技术与高频电源技术相结合，提高传统可控硅调幅电源的功率因素，扩宽调幅的范围，进一步扩宽高频电源的应用场景，提升高频电源应对特殊工况的可靠性和适应能力。的可靠性和适应能力。的可靠性和适应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种BUCK调幅的高频高压静电电源及其工作方法


[0001]本专利技术属于电源
，具体涉及一种BUCK调幅的高频高压静电电源及其工作方法，其为应对特殊工况、提升电源适应性的高频高压静电除尘电源。

技术介绍

[0002]传统的高频高压静电电源大多采用的是高频串联谐振逆变电路，在面对电场负载变化范围大、频繁产生火花放电的特殊工况时，通常只能通过不断的降低工作频率，来避免负载火花放电的产生，这样就使得电源工作在较低的频率，偏离了设计的工作点，导致变压器的阻抗降低、电能转换效率下降。通常为了解决这个问题，设计者都会在逆变器的前端加入可控硅整流调压，通过调节可控硅的导通角来调节母线电压，进而调节加在负载的二次高压，使逆变器可以工作在设计的最佳工作频率。这种调压的方式确实提高了设备的可靠性，但是也存在一些不足，比如当母线电压调节的比较低时，可控硅工作在较大角度，这时电网侧的功率因数会很低，这种情况在一些地方是不允许的，因为许多电网公司不允许设备长期工作在功率因数低于0.9的情况，这样浪费了许多供电容量；同时由于各种技术的限制，可控硅调压的调节精度也不会很高，通常可以调节出来的直流电压范围有限，对负载适应性提升的空间有限。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提出一种BUCK调幅的高频高压静电电源及其工作方法，其可以进一步的提升高频电源的可靠性和适应性，扩宽高频电源的应用场景。
[0004]依据本专利技术技术方案的第一方面，提供一种BUCK调幅的高频高压静电电源，其采用工频整流滤波、BUCK斩波、高频滤波后，输出幅值受BUCK斩波调制的直流母线电压，接IGBT全桥与电容电感构成的串联谐振逆变电路，通过脉冲控制谐振逆变电路工作输出脉冲电流，同时两组串联谐振逆变电路协同工作，提高脉冲电流的脉冲频率，就得到了幅值可调的高频高压电源。
[0005]所述BUCK调幅的高频高压静电电源包括不控整流电路DB1、L1 和C1组成的工频滤波电路、IGBTE斩波器、L2和C2组成的高频滤波电路、第一电子开关全桥电路、第二电子开关全桥电路、第一串联谐振逆变电路和第二串联谐振逆变电路和高压硅堆整流电路。
[0006]进一步地，不控整流电路DB1，用于将工频交流电整流成工频脉动直流电；L1和C1组成的工频滤波电路，用于将DB1整流的工频脉动直流电，处理为平滑的直流电；IGBTE斩波器，用于将平滑的直流电斩波成有效值可控的高频脉动直流电；L2和C2组成的高频滤波电路，用于平滑IGBTE斩波器输出的高频脉动直流电，得到有效值可控的平滑直流电；第一电子开关全桥电路，用于将母线电压的直流电进行逆变，得到脉动的直流电；第二电子开关全桥电路，用于将母线电压的直流电进行逆变，得到与第一电子开关全桥电路相位相差180
°
的脉动的直流电；第一串联谐振逆变电路，用于与第一电子开关全桥电路相结合产生谐振，得到宽度一定的脉冲电压；第二串联谐振逆变电路，用于与第二电子开关全桥电路相结合
产生谐振，得到与第一串联谐振逆变电路相位相差180
°
的脉冲电压；高压硅堆整流电路，用于将变压器输出的高压交流电整流成高压直流电，供负载使用。
[0007]优选地，不控整流电路DB1一侧接入三相工况电网A、B、C相线端，不控整流电路DB1另一侧连接经过L1、C1组成的工频滤波电路。IGBTE斩波器输出端连接由L2、C2组成的高频滤波器。
[0008]进一步地，第一电子开关全桥电路和第二电子开关全桥电路为对称连接结构，并且第一电子开关全桥电路和第二电子开关全桥电路的结构及组成类似；其中第一电子开关全桥电路由IGBTA、 IGBTa、IGBTB、IGBTb构成的互补对称结构全桥电路，第二电子开关全桥电路IGBTC、IGBTc、IGBTD、IGBTd构成的互补对称结构全桥电路。第一电子开关全桥电路的共集电极端连接母线电压的正极，共发射极端连接母线电压负极，交流输出端与串联的C3、 L3、T1上端原边绕组并联。
[0009]优选地，第二电子开关全桥电路的共集电极端连接母线电压的正极，共发射极端连接母线电压负极，交流输出端与串联的C4、L4、T1下端原边绕组并联，T1的上端副边绕组与DB2整流桥输入端并联，T1的下端副边绕组与DB3整流桥输入端并联，DB2、DB3整流桥输出端并联后作为电源的输出。
[0010]依据本专利技术技术方案的第二方面，提供一种BUCK调幅的高频高压静电电源的工作方法，所述方法中BUCK调幅的高频高压静电电源通过控制IGBT的开通占空比，调节BUCK电路的输出功率，进而调节高频滤波器的输出电压。进一步地，其采用工频整流滤波、 BUCK斩波、高频滤波后，输出幅值受BUCK斩波调制的直流母线电压，接IGBT全桥与电容电感构成的串联谐振逆变电路，通过脉冲控制谐振逆变电路工作输出脉冲电流，同时两组串联谐振逆变电路协同工作，提高脉冲电流的脉冲频率，就得到了幅值可调的高频高压电源。
[0011]本专利技术BUCK调幅的高频高压静电电源及其工作方法的技术优势及有益效果在于：
[0012]1、用BUCK调幅技术替代原有的可控硅整流调幅技术，解决传统的可控硅调幅谐波干扰大、功率因数低、调幅范围窄等问题。
[0013]2、本专利技术采用工频整流滤波、BUCK斩波、高频滤波后，输出幅值受BUCK斩波调制的直流母线电压，接IGBT全桥与电容电感构成的串联谐振逆变电路，通过脉冲控制谐振逆变电路工作输出脉冲电流，同时两组串联谐振逆变电路协同工作，提高脉冲电流的脉冲频率，就得到了幅值可调的高频高压电源。
[0014]3、本专利技术BUCK调幅的高频高压静电电源通过控制IGBT的开通占空比，调节BUCK电路的输出功率，进而调节高频滤波器的输出电压，由于BUCK电路工作在直流电压下，对电网的谐波干扰小，功率因数较高。
[0015]4、由于BUCK电路工作在较高的频率，可以较为容易的实现高精度控制，控制的占空比与输出的直流电压线性度好，扩宽了母线电压可以调节的范围，降低了除尘电源输出电压电流的峰值，降低了放电的可能性，进一步提升高频电源应对复杂工况的适应性。
[0016]5、本专利技术的BUCK调幅方式，由于前端采用不控整流，对电网的谐波干扰较小，功率因数较高。同时BUCK调幅可以很容易的实现高精度控制，调节出的直流电压范围宽、线性度好，可以进一步的提升电源的适应性。
附图说明
[0017]图1为依据本专利技术的一种BUCK调幅的高频高压静电电源的电路示意图。
[0018]图2为应用图1所示多组复合高频高压静电电源的电捕焦油器的安装图。
[0019]图3是图2所示电捕焦油器的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施范例，进一步阐述本专利技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本专利技术的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BUCK调幅的高频高压静电电源，其特征在于，其采用工频整流滤波、BUCK斩波、高频滤波后，输出幅值受BUCK斩波调制的直流母线电压，IGBT全桥与电容电感构成的串联谐振逆变电路，通过脉冲控制谐振逆变电路工作输出脉冲电流，同时两组串联谐振逆变电路协同工作，提高脉冲电流的脉冲频率，就得到了幅值可调的高频高压电源。2.根据权利要求1所述的一种BUCK调幅的高频高压静电电源，其特征在于，包括不控整流电路DB1、L1和C1组成的工频滤波电路、IGBTE斩波器、L2和C2组成的高频滤波电路、第一电子开关全桥电路、第二电子开关全桥电路、第一串联谐振逆变电路和第二串联谐振逆变电路和高压硅堆整流电路。3.根据权利要求2所述的一种BUCK调幅的高频高压静电电源，其特征在于，不控整流电路DB1，用于将工频交流电整流成工频脉动直流电；L1和C1组成的工频滤波电路，用于将DB1整流的工频脉动直流电，处理为平滑的直流电；IGBTE斩波器，用于将平滑的直流电斩波成有效值可控的高频脉动直流电；L2和C2组成的高频滤波电路，用于平滑IGBTE斩波器输出的高频脉动直流电，得到有效值可控的平滑直流电；第一电子开关全桥电路，用于将母线电压的直流电进行逆变，得到脉动的直流电；第二电子开关全桥电路，用于将母线电压的直流电进行逆变，得到与第一电子开关全桥电路相位相差180
°
的脉动的直流电；第一串联谐振逆变电路，用于与第一电子开关全桥电路相结合产生谐振，得到宽度一定的脉冲电压；第二串联谐振逆变电路，用于与第二电子开关全桥电路相结合产生谐振，得到与第一串联谐振逆变电路相位相差180
°
的脉冲电压；高压硅堆整流电路，用于将变压器输出的高压交流电整流成高压直流电，供负载使用。4.根据权利要求3所述的一种BUCK调幅的高频高压静电电源，其特征在于，不控整流电路DB1一侧接入三相工况电网A、B、C相线端，不控整流电路DB1另一侧连接经过L1、C1组成的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭英豪，樊星，魏志明，马明强，
申请(专利权)人：襄阳九鼎昊天环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：