[发明专利]等离子体高频高压电源

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所述的等离子体高频高压电源，其特征在于：所述EMC管理单元（1）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C1、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C1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可能产生的污染。

3.根据权利要求1所述的等离子体高频高压电源，其特征在于：所述整流滤波/慢启动单元（2）包括三相整流模块VC1、慢启动电阻R4、可控硅V1、电感L3、电容C7，所述慢启动电阻R4与可控硅V1并联后，一端接所述三相整流模块VC1的正极输出端，另一端接电感L3输入端，三相整流模块VC1的负极输出端与电感L3的输出端之间并联电容C7；

所述三相整流模块VC1对交流电源进行整流形成脉动直流电源，通过延时后利用可控硅V1将电阻R4短路，电感L3、电容C7构成Γ型滤波器，利用电感L3的储能和续流完成三相无源功率因素校正以提高电源功率。

4.根据权利要求3所述的等离子体高频高压电源，其特征在于：所述电容C7为两个以上400V、1000μF的电解电容器通过串并联形成的电容器组。

5.根据权利要求1所述的等离子体高频高压电源，其特征在于：所述BUCK变换单元（3）由两只具有相同电气参数的大功率半桥IGBT模块V2、V3和续流电感L4、L5构成，V2、V3采用分时工作方式，利用模块的下桥臂实现同步续流。

6.根据权利要求1所述的等离子体高频高压电源，其特征在于：所述全桥高频变换单元（4）由两只具有相同电气参数的大功率半桥IGBT模块V4、V5和辅助谐振电感L6、辅助谐振电容C13、C14构成定频谐振式零压零流全桥变换器。