[发明专利]脉冲射频双重点火的等离子体点火枪

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲射频双重点火的等离子体点火枪，尤其涉及一种点火速度快，火焰稳定的脉冲射频双重点火的等离子体点火枪，属于等离子体发生器技术领域。

背景技术

目前，在大气压条件下能够产生的等离子体有两种，一种是热等离子体，其特征是气体温度往往很高，大约10000K量级，主要用于等离子体喷涂、切割、焊接、废物处理、材料表面加工等领域。另一种是冷等离子体，其特征是气体温度很低(接近室温)，但电子温度很高，因此具有很高的化学活性，属于非平衡等离子体。但是，常温常压下，将空气电离以产生等离子体需要的电压较大，通常需要几千伏的高压。而采用现有技术中的升压电路，要产生这么高的电压，则需要器件的耐压性较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于脉冲射频双重点火的等离子体点火枪，其可以进远程控制，且升压电路中能够采用耐压较低元器件，等离子点火速度快，火焰稳定。

为实现所述发明目的，本发明提供一种脉冲射频双重点火的等离子体点火枪，所述点火枪包括：柱状的内电极1、筒状的外电极2、绝缘套筒3、高压脉冲电源5、高压射频电源16、高频线圈15和控制系统6，其中，所述柱状的内电极1固定于绝缘套筒3的中心通孔上以将柱状的内电极1设置于筒状的外电极2中心轴线上并与外电极绝缘，所述的高压脉冲电源5的两输出端分别接于内电极1和外电极2上，以给内电极1和外电极2之间提供一高压脉冲电源以电离内电极1和外电极2之间的腔体内的空气，所述的高频线圈缠绕在外电极上，高频线圈的两端接高压射频电源16的两输出端以继续电离内电极1和外电极2之间的腔体内的空气，高压脉冲电源5包括n级级连的充放电单元，每级充放电单元包括第一电子开关以及依次相连的第一电感、电容和第二电感，第一电子开关的第一端接第一电感的第二端和电容的第一端相连的节点，第一电子开关的第二端连接第二电感的第二端，第一电子开关的控制端连接控制系统，电容的第二端与第二电感的第一端相连接，高压脉冲电源5还包括第二电子开关，第二电子开关的第一端接直流输入电压U的正极输出端，第二电子开关的第二端接充放电单元的第一级的第一电感的第一端，第二电子开关的控制端连接控制系统，直流输入电压U的负极输出端接充放电单元的第二电感的第二端，所述n为大于或者等于2的整数。

优选地，所述的第一、第二电子开关为晶体管、场效应管或者可控硅。

与现有技术相比，本发明提供的远程控制的等离子体点火枪，可通过控制器软件编程控制高压射频电源输出任意电压值，具有系统通用性。利用高压脉冲产生等离子体，等离子点火速度快，利用高压射频使腔体内的等离子体流温度升高，等离子体火焰稳定。

附图说明

图1是本发明提供的脉冲射频率双重点火的等离子体点火枪的示意图；

图2是本发明提供的高压直流电源的示意图；

图3是本发明提供的高压直流电源一种情况下的瞬时电压的波形图；

图4是本发明提供的高压直流电源另一种情况下的瞬时电压的波形图；

图5是本发明提供的高压脉冲电源的示意图；

图6是本发明提供的高压脉冲电源给电容充电时的电路示意图；

图7是本发明提供的高压脉冲电源产生瞬时高电压的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明。相同的附图标记表示相同的部件。