等离子体高频高压电源制造技术

本发明专利技术公开一种闪络数低、电源效率高的等离子体高频高压电源，包括依次串联的EMC管理单元、整流滤波/慢启动单元、BUCK变换单元、全桥高频变换单元、高频高压变压器和高压整流滤波单元，还包括辅助电源、DSP控制及参数显示单元、电流/电压传感单元和IGBT驱动单元，来自三相交流电网的380V交流电源经EMC管理单元滤除来自电网的高频干扰信号和本电源工作时所产生的高次谐波，又经整流滤波/慢启动单元形成脉动直流电源，再经BUCK变换单元实现同步续流，再经全桥高频变换单元实现定频谐振式零压零流全桥变换器，再经高频高压变压器升压，最后经高压整流滤波单元整流滤波后产生高压输出。本发明专利技术的等离子体高频高压电源可适用于等离子体发生器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种闪络数低、电源效率高的等离子体高频高压电源，包括依次串联的EMC管理单元、整流滤波/慢启动单元、BUCK变换单元、全桥高频变换单元、高频高压变压器和高压整流滤波单元，还包括辅助电源、DSP控制及参数显示单元、电流/电压传感单元和IGBT驱动单元，来自三相交流电网的380V交流电源经EMC管理单元滤除来自电网的高频干扰信号和本电源工作时所产生的高次谐波，又经整流滤波/慢启动单元形成脉动直流电源，再经BUCK变换单元实现同步续流，再经全桥高频变换单元实现定频谐振式零压零流全桥变换器，再经高频高压变压器升压，最后经高压整流滤波单元整流滤波后产生高压输出。本专利技术的等离子体高频高压电源可适用于等离子体发生器。【专利说明】等离子体高频高压电源
本专利技术属于电源
，特别是一种高效率的等离子体高频高压电源。
技术介绍
等离子体高压电源是等离子体发生器的重要组成部分，等离子体高压电源的性能在很大程度上影响着等离子体发生器的性能。现有等离子体高压电源为采用可控硅控制的工频高压电源，其输出性能不好，在实际应用中主要体现在高压电源闪络数高，电源效率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种等离子体高频高压电源，其闪络数低，电源效率高。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种等离子体高频高压电源，其包括EMC管理单元、整流滤波/慢启动单元、BUCK变换单元、全桥高频变换单元、高频高压变压器和高压整流滤波单元，所述EMC管理单元的输入端作为所述等离子体高频高压电源的三相交流电源输入端，EMC管理单元的第一输出端与整流滤波/慢启动单元的第一输入端相连，BUCK变换单元的第一输入端与整流滤波/慢启动单元的输出端相连，BUCK变换单元的输出端与全桥高频变换单元的第一输入端相连，高频高压变压器的输入端接全桥高频变换单元的输出端，高频高压变压器的输出端接高压整流滤波单元的输入端，所述高压整流滤波单元的第一输出端作为所述等离子体高频高压电源的高压输出端；还包括辅助电源、DSP控制及参数显示单元、电流/电压传感单元和IGBT驱动单元，所述辅助电源的输入端接EMC管理单元的第二输出端，所述辅助电源的输出端接DSP控制及参数显示单元的第一输入端，所述DSP控制及参数显示单元的第二输入端接电流/电压传感单元的输出端，所述电流/电压传感单元的输入端与所述高压整流滤波单元的第二输出端相连；所述DSP控制及参数显示单元的第一输出端与整流滤波/慢启动单元的第二输入端相连，所述DSP控制及参数显示单元的第二输出端与IGBT驱动单元的输入端相连，所述IGBT驱动单元的第一输出端接BUCK变换单元的第二输入端，所述IGBT驱动单元的第二输出端接高频变换单元的第二输入端；来自三相交流电网的380V交流电源经EMC管理单元，滤除来自电网的高频干扰信号和本电源工作时所产生的高次谐波，又经整流滤波/慢启动单元形成脉动直流电源，再经BUCK变换单元实现同步续流,再经全桥高频变换单元实现定频谐振式零压零流全桥变换器，再经高频高压变压器升压，最后经高压整流滤波单元整流滤波后输出；DSP控制及参数显示单元由辅助电源供电，根据电流/电压传感单元的信号，通过IGBT驱动单元对BUCK变换单元和全桥高频变换单元进行时序控制,DSP控制及参数显示单元还对整流滤波单元进行启动控制。本专利技术与现有技术相比，其显著优点:1、电源效率高:由于采用定频谐振式零压零流全桥变换器和同步整流技术，减少了开关损耗，闪络数低，有效提高了变换器效率；2、电源可靠性好:引入DSP作为核心控制芯片，简化电源管理，提高了高压电源可靠性。下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步描述。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术等离子体高频高压电源的结构框图。图2为图1中EMC管理单元的电路图。图3为图1中整流滤波/慢启动单元的电路图。图4为图1中BUCK变换单元和全桥高频变换单元的电路图；图5为图1中高频高压变压器、整流滤波单元和电压/电流传感单元的电路图。图中:1EMC管理单元，2整流滤波/慢启动单元，3BUCK变换单元，4全桥高频变换单元，5高频高压变压器，6高压整流滤波单元，7电流/电压传感单元，8DSP控制及参数显示单元，9IGBT驱动单元，10辅助电源。【具体实施方式】如图1所示，本专利技术等离子体高频高压电源，包括依次串联的EMC管理单元1、整流滤波/慢启动单元2、BUCK变换单元3、全桥高频变换单元4、高频高压变压器5和高压整流滤波单元6，所述EMC管理单元I的输入端作为所述等离子体高频高压电源的三相交流电源输入端，所述高压整流滤波单元6的输出端作为所述等离子体高频高压电源的高压输出端;EMC管理单元I的第一输出端与整流滤波/慢启动单元2的第一输入端相连，BUCK变换单元3的第一输入端与整流滤波/慢启动单元2的输出端相连，BUCK变换单元3的输出端与全桥高频变换单元4的第一输入端相连，高频高压变压器5的输入端接全桥高频变换单元4的输出端，高频高压变压器5的输出端接高压整流滤波单元6的输入端；本专利技术等离子体高频高压电源还包括辅助电源10、DSP控制及参数显示单元8、电流/电压传感单元7和IGBT驱动单元9，所述辅助电源10的输入端接EMC管理单元I的第二输出端，所述辅助电源10的输出端接DSP控制及参数显示单元8的第一输入端，所述DSP控制及参数显示单元8的第二输入端接电流/电压传感单元7的输出端，所述电流/电压传感单元7的输入端与所述高压整流滤波单元6的第二输出端相连；所述DSP控制及参数显示单元的8第一输出端与整流滤波/慢启动单元2的第二输入端相连，所述DSP控制及参数显示单元8的第二输出端J4与IGBT驱动单元9的输入端Jl相连，所述IGBT驱动单元9的第一输出端J2接BUCK变换单元3的第二输入端，所述IGBT驱动单元9的第二输出端J3接高频变换单元4的第二输入端；来自三相交流电网的380V交流电源经EMC管理单元I，滤除来自电网的高频干扰信号和本电源工作时所产生的高次谐波，又经整流滤波/慢启动单元2形成脉动直流电源，再经BUCK变换单元3实现同步续流，再经全桥高频变换单元4实现定频谐振式零压零流全桥变换器，再经高频高压变压器5升压，最后经高压整流滤波单元6整流滤波后输出；DSP控制及参数显示单元8由辅助电源10供电，根据电流/电压传感单元7的电压和电流反馈信号，通过IGBT驱动单元9对BUCK变换单元3和全桥高频变换单元4进行时序控制，DSP控制及参数显示单元8还对整流滤波单元2进行慢启动控制。由于本专利技术采用定频谐振式零压零流全桥变换器和同步整流技术，减少了开关损耗，降低了闪络数，从而有效提高了变换器效率，使电源效率提高。如图2所示，所述EMC管理单元I包括与电源三相输入串联的第一电感L1、与电源三相输出串联的第二电感L2、与三相线两两连接的第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3，以及串接在各相线与地极之间的第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6 ；由电感L1、L2、电容Cl至C6组成LCL滤波器，一方面对来自电网的高频干扰信号进行滤波处理，以消除电网扰动对电源的不良影响，同时对本电源工作时所产生的高次谐波进行滤波处理，以消除电源工作时对电网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体高频高压电源，其特征在于：包括EMC管理单元（1）、整流滤波/慢启动单元（2）、BUCK变换单元（3）、全桥高频变换单元（4）、高频高压变压器（5）和高压整流滤波单元（6），所述EMC管理单元（1）的输入端作为所述等离子体高频高压电源的三相交流电源输入端，EMC管理单元（1）的第一输出端与整流滤波/慢启动单元（2）的第一输入端相连，BUCK变换单元（3）的第一输入端与整流滤波/慢启动单元（2）的输出端相连，BUCK变换单元（3）的输出端与全桥高频变换单元（4）的第一输入端相连，高频高压变压器（5）的输入端接全桥高频变换单元（4）的输出端，高频高压变压器（5）的输出端接高压整流滤波单元（6）的输入端，所述高压整流滤波单元（6）的第一输出端作为所述等离子体高频高压电源的高压输出端；还包括辅助电源（10）、DSP控制及参数显示单元（8）、电流/电压传感单元（7）和IGBT驱动单元（9），所述辅助电源（10）的输入端接EMC管理单元（1）的第二输出端，所述辅助电源（10）的输出端接DSP控制及参数显示单元（8）的第一输入端，所述DSP控制及参数显示单元（8）的第二输入端接电流/电压传感单元（7）的输出端，所述电流/电压传感单元（7）的输入端与所述高压整流滤波单元（6）的第二输出端相连；所述DSP控制及参数显示单元（8）的第一输出端与整流滤波/慢启动单元（2）的第二输入端相连，所述DSP控制及参数显示单元（8）的第二输出端与IGBT驱动单元（9）的输入端相连，所述IGBT驱动单元（9）的第一输出端接BUCK变换单元（3）的第二输入端，所述IGBT驱动单元（9）的第二输出端接高频变换单元（4）的第二输入端；来自三相交流电网的380V交流电源经EMC管理单元（1），滤除来自电网的高频干扰信号和本电源工作时所产生的高次谐波，又经整流滤波/慢启动单元（2）形成脉动直流电源，再经BUCK变换单元（3）实现同步续流，再经全桥高频变换单元（4）实现定频谐振式零压零流全桥变换器，再经高频高压变压器（5）升压，最后经高压整流滤波单元（6）整流滤波后输出；DSP控制及参数显示单元（8）由辅助电源（10）供电，根据电流/电压传感单元（7）的信号，通过IGBT驱动单元（9）对BUCK变换单元（3）和全桥高频变换单元（4）进行时序控制，DSP控制及参数显示单元（8）还对整流滤波单元（2）进行启动控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋洪卫，沙亮，曹佳平，张彦，毕磊，汤明春，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二三研究所，
类型：发明
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