[发明专利]等离子体高频高压电源

说明书

技术领域

本发明属于电源技术领域，特别是一种高效率的等离子体高频高压电源。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

实现本发明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。

本发明与现有技术相比，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发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明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，本发明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，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；