[发明专利]一种基于PWM技术的全控整流和全控逆变的熔喷布驻极电源

说明书

本发明涉及熔喷布驻极电源技术领域，具体涉及一种基于PWM技术的全控整流和全控逆变的熔喷布驻极电源，包括电网交流电压v_a、交流输入电感L、全控整流桥、滤波电容C、全控逆变桥、高压包；电网交流电压v_a与全控整流桥的输入端连接，全控整流桥的输出端与全控逆变桥的输入端连接，全控逆变桥的输出端与高压包连接，全控整流桥与全控逆变桥之间并联有滤波电容C。本发明采用全控整流桥的设计和双闭环控制的应用使前级整流输出电压幅值更高，降低升压变压器的升压变比，提高电路的可靠性，通过基于PR调节器的电流环控制，减少了无功分量，抑制了熔喷布电源对电网的谐波污染。

技术领域

本发明涉及熔喷布驻极电源技术领域，具体涉及一种基于PWM技术的全控整流和全控逆变的熔喷布驻极电源。

背景技术

高压驻极处理技术是提升熔喷布病毒吸附效果，达到N95标准的核心技术。高压设备的短缺与性能的参差不齐是制约口罩质量与产量的关键因素。然而，传统熔喷布驻极电源常采用不控整流桥+LLC谐振电路拓扑，该拓扑主要包括不控整流桥，LLC谐振逆变电路，高压包。其中，不控整流桥将交流电源输出的单相交流电变成直流电，由于二极管的不可控性，整流输出电压往往缺乏稳定性；LLC谐振逆变电路将不控整流桥的输出电压逆变成交流电，其主要通过调节LLC谐振电路的输入电压频率，以改变LLC谐振逆变电路的输出阻抗来调节输出电压。由于L_r、C_r谐振电路的特性，其电流应力大，对逆变桥电路中的器件造成巨大的负担，很容易损坏逆变桥电路中的电力电子器件，且传统LLC谐振逆变电路中L_r、C_r参数计算繁琐，大大增加了电路设计难度。为解决高压设备短缺，熔喷布驻极电源输出电压稳定性和幅值较低的问题。

为此，本发明提供了一种基于PWM技术的全控整流和全控逆变的熔喷布驻极电源，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于PWM技术的全控整流和全控逆变的熔喷布驻极电源，采用全控整流桥的设计和双闭环控制的应用使前级整流输出电压幅值更高，减小了高压包的设计难度，提高了电路的可靠性，并减少了无功分量，抑制了对电网的谐波污染。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于PWM技术的全控整流和全控逆变的熔喷布驻极电源，包括电网交流电压v_a、交流输入电感L、全控整流桥、滤波电容C、全控逆变桥、高压包；所述电网交流电压v_a与全控整流桥的输入端连接，所述全控整流桥的输出端与全控逆变桥的输入端连接，所述全控整流桥与全控逆变桥之间并联有滤波电容C，通过整流电路和滤波电容C将单相交流电变为直流电；所述全控逆变桥的输出端与高压包连接；所述高压包包括与全控逆变桥连接的升压变压器、以及与升压变压器连接的高压侧整流桥；将直流电逆变为交流电并通过高压包中升压变压器升压，再经过高压侧整流桥后输出高压直流电。

所述全控整流桥由第一开关管MOSFET M₁、第二开关管MOSFET M₂、第三开关管MOSFET M₃和第四开关管MOSFET M₄构成，所述第一开关管MOSFET M₁和第二开关管MOSFETM₂的中间端通过串联交流输入电感L与电网交流电压v_a的一端连接，所述第三开关管MOSFETM₃和第四开关管MOSFET M₄的中间端与电网交流电压v_a的另一端连接；

所述全控逆变桥由第五开关管MOSFET M₅、第六开关管MOSFET M₆、第七开关管MOSFET M₇和第八开关管MOSFET M₈构成。