[实用新型]等离子体点火用大容量开关电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子体装置，特别涉及等离子体点火用大容量开关电源。

背景技术

目前，火力发电厂煤粉锅炉的点火及稳燃、助燃通常采用燃烧燃油的方式来实现。但是，这种燃油点火方式点火时间长、耗油量大。随着世界能源日益紧张，无油点火已成为锅炉点火的研究热点。

在众多的无油点火方案中，等离子体点火技术受到了业界的广泛重视。与传统的油枪点火相比，等离子体点火具有经济、环保、高效、自动化程度高等诸多优点。

与等离子体发生器相配套的电源系统对成功点火和稳然至关重要。

当前应用最为广泛的等离子体发生器专用电源系统一般是采用晶闸管器件的三相桥式整流电路结构，该结构需要较大容量的变压器和输出平波电抗器。由于属于相控变流方式，其存在功率因数低和效率低，电流波形畸变严重，响应速度慢的缺点。

其次是采用高频开关电源模块的电源系统，高频开关电源技术省去了大容量的隔离整流变压器，取而代之的是体积小、重量轻的高频变压器，节约了大量金属材料，并且该电源具有效率高，动态性能良好，电网无功占用少等特点，有利于节能。但目前其电源主电路通常采用全桥结构，全桥结构存在桥臂上下管直通的可能，可靠性差，而且控制上为单环控制，响应速度相对较慢。

实用新型内容

本实用新型提供等离子体点火用大容量开关电源，解决现有大功率直流电源系统功率因数低、效率低、响应速度慢、运行不稳定的缺点。

本实用新型提出的等离子体点火用大容量开关电源，包括控制电路和主电路，其中，主电路包括三相半控桥、无源功率因数校正（PFC）电感、无源PFC电容、双管正激电路、第一高频变压器、第二高频变压器、第一高频二极管、第二高频二极管、第三高频二极管、第四高频二极管、以及直流滤波电感：

三相交流电接三相半控桥；

三相半控桥的输出接无源PFC电感；

无源PFC电感输出接无源PFC电容；

无源PFC电容输出接两路并联的双管正激电路；

双管正激电路输出接第一高频变压器、第二高频变压器的原边绕组，第一高频变压器、第二高频变压器的付边绕组的输出依次接第一高频二极管、第二高频二极管、第三高频二极管、第四高频二极管；

第一高频二极管、第二高频二极管、第三高频二极管、第四高频二极管为依次串联的关系，其输出接直流滤波电感；

直流滤波电感的输出即开关电源的直流输出。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

两路并联的双管正激电路完全相同，第一高频变压器、第二高频变压器的分别有两组付边绕组，四路串联的第一高频二极管、第二高频二极管、第三高频二极管、第四高频二极管完全相同。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

开关电源采样输出直流平均值电流作为外环电路的控制电流，采样原边峰值电流作为内环电路的控制电流，通过比例积分微分（PID）控制模块输出恒定的直流电流。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

输出直流平均值电流采用电流霍尔元件采样，原边峰值电流采用电流互感器采样，两组主电路的控制相角相差180度。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

外环电路和内环电路采用脉宽调制（PWM）方式。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

外环电路和内环电路采用专用PWM芯片UC2825A。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

开关电源采用高频开关技术，开关频率15k，第一高频变压器和第二高频变压器采用铁氧体材料，直流滤波电感采用高磁通粉芯。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

双管正激电路中单个桥臂采用半桥结构的绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块构成，其中一个IGBT接-9V电源作为复位二极管，另一个IGBT的驱动采用专用驱动器2SC0108T。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

开关电源采用热插拔结构，多个开关电源并联输出，通过外部自动均流电路进行电流均衡。

进一步，所述等离子体点火用大容量开关电源，其中：

外部自动均流电路采用线性光耦与开关电源隔离。

本实用新型具有至少如下之一的有益效果：