[实用新型]一种大气等离子激发电源

说明书

本实用新型供：一种大气等离子激发电源，功率因数校正电路、全桥变换器、高压变压器；市电通过功率因数校正电路变成直流电，经全桥变换器逆变成交流电后，经过高压变压器形成大气等离子激发电压；全桥变换器的开关由微控制器产生的PWM信号控制开闭，还包括对高压变压器的输入电流和输出电压进行检测的电流检测电路和电压检测电路，电流检测电路和电压检测电路的输出接所述的微控制器，所述的微控制器根据检测的电压和电流情况产生合适的占空比的PWM信号控制全桥变换器的各开关。本实用新型中，微控制器利用对电流检测电路和电压检测电路检测高压变压器电流和电压，产生合适的占空比的PWM信号控制全桥变换器的开关，调节输出功率，保证等离子体大气输出稳定。

技术领域

本实用新型涉及电源领域，特别是一种大气等离子激发电源。

背景技术

利用外加电场或高频感应电场使气体导电，称为气体放电。气体放电是产生等离子体的重要手段之一。被外加电场加速的部分电离气体中的电子与中性分子碰撞，把从电场得到的能量传给气体。电子与中性分子的弹性碰撞导致分子动能增加，表现为温度升高；而非弹性碰撞则导致激发(分子或原子中的电子由低能级跃迁到高能级)、离解(分子分解为原子)或电离(分子或原子的外层电子由束缚态变为自由电子)。高温气体通过传导、对流和辐射把能量传给周围环境，在定常条件下，给定容积中的输入能量和损失能量相等。电子和重粒子(离子、分子和原子)间能量传递的速率与碰撞频率(单位时间内碰撞的次数)成正比。在稠密气体中，碰撞频繁，两类粒子的平均动能(即温度)很容易达到平衡，因此电子温度和气体温度大致相等,这是气压在一个大气压以上时的通常情况,一般称为热等离子体或平衡等离子体。在低气压条件下，碰撞很少，电子从电场得到的能量不容易传给重粒子，此时电子温度高于气体温度，通常称为冷等离子体或非平衡等离子体。两类等离子体各有特点和用途(见等离子体的工业应用)。气体放电分为直流放电和交流放电。

目前大气等离子激发需要采用强的电场使空气分子电离(空气分子中的的外层电子由束缚态变成自由电子)，这样自由电子在形成电场的两个极之间形成通路，使两极之间产生电流。

目前，大气等离子激发电压超过15000VAC，而在产生大气等离子后保持电压将降低到8000VAC左右，目前还没有能够满足要求的电源。

实用新型内容

本实用新型针对目前不能满足大气等离子激发所需电源，提供一种大气等离子激发电源，该电源在气体激发电离时电压高达15000VAC，在气体电离以后保持在8000VAC左右。

本实用新型为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种大气等离子激发电源，功率因数校正电路、全桥变换器、高压变压器；市电通过功率因数校正电路变成直流电，经全桥变换器逆变成交流电后，经过高压变压器形成大气等离子激发电压；所述的全桥变换器的开关由微控制器产生的PWM信号控制开闭及频率调整，还包括对高压变压器的输入电流和输出电压进行检测的电流检测电路和电压检测电路，所述的电流检测电路和电压检测电路的输出接所述的微控制器，所述的微控制器根据检测的电压和电流情况产生合适的占空比的PWM信号及频率控制全桥变换器的各开关。等离子辉光检测电路输出接所述的微控制器，对等离子辉光进行检查，根据辉光情况决定工作状态。

本实用新型中，微控制器利用对电流检测电路和电压检测电路检测高压变压器电流和电压，产生合适的占空比的PWM信号及频率控制全桥变换器的开关，调节输出功率，保证等离子体大气输出稳定。

进一步的，上述的大气等离子激发电源中：所述的电流检测电路通过安装在高压变压器的初级线圈上的互感器采样电流，电压检测电路的通过设置在次级线圈上的电压耦合装置采样电压。

进一步的，上述的大气等离子激发电源中：所述的全桥变换器为采用零电压开关的全桥变换器。

进一步的，上述的大气等离子激发电源中：所述的高压变压器为利用寄生电感、寄生电容实现电容、电感谐振的高压变压器。