[发明专利]一种高压开关脉冲电源

说明书

本发明提出了一种高压开关脉冲电源，电源的主电路高压侧设有由滤波谐振电容组、高压开关模组、高压谐振电容、高压谐振电感和高压耦合阻感电路组成的串联谐振电路；所述主电路还包括三相可控硅升压整流电路、限流电感、电流互感器、直流高压分压器、信号处理放大电路和控制电路。本申请中采用高压开关的方式，实现高电压小电流的开断，避免大电流开断引起的发热及电流冲击；去除脉冲变压器，简化电路，避免二次干扰对一次电路的影响；采用一组三相全控整流电路，实现灵活实时地调节脉冲充电电压、脉冲峰值电压的目的。

【技术领域】

本发明涉及电源的技术领域，特别是一种高压开关脉冲电源。

【背景技术】

现有的电除尘器用脉冲电源的电路原理主要为：首先通过升压电路，形成2000-2500V的直流电压，用于给储能电容充电。储能电容一端连接至低压功率开关器件到地，另一端连接至脉冲变压器的初级端。脉冲变压器的次级端连接高压耦合电容、电除尘器阴极线，通过阳极板接地，形成回路。当低压功率开关闭合时，储能电容、脉冲变压器的漏感、高压耦合电容、除尘器等效电容形成串联谐振，谐振电流在除尘器上形成脉冲电压，实现脉冲电源功能。

现有的除尘器脉冲电源包含脉冲变压器，将低压大电流转换为高压小电流。主要开关器件装于脉冲变压器一次侧，而二次侧无开关器件。开关器件参数主要为额定电压3300V或1700V的功率开关器件，额定电流为1000A或以上。因脉冲电源一次侧电流峰值巨大，在除尘器出现闪络时，甚至可能超过10kA，导致开关器件故障率高，设备稳定性差。

同时因二次侧无开关器件，除尘器出现闪络时，二次会形成谐振回路，并通过脉冲变压器将冲击电流感应至一次侧，对一次侧元器件造成较大损伤，影响设备稳定性。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高压开关脉冲电源，能够实现零电流、近零电压关断，降低开关损耗，保护开关器件。

为实现上述目的，本发明提出了一种高压开关脉冲电源，电源的主电路高压侧设有由滤波谐振电容组、高压开关模组、高压谐振电容、高压谐振电感和高压耦合阻感电路组成的串联谐振电路；所述主电路还包括三相可控硅升压整流电路、限流电感、电流互感器、直流高压分压器、信号处理放大电路和控制电路；所述三相可控硅升压整流电路包括三相输入电抗器、三组反并联的可控硅、一个三相△/Y升压变压器、一组三相整流桥，所述可控硅、三相△/Y升压变压器、三相整流桥、限流电感在滤波谐振电容组上形成稳定的直流高压，通过控制可控硅的导通角，调整滤波谐振电容组的直流电压；所述控制电路包括电源控制器、可控硅驱动电路、高压开关驱动电路、电压电流取样滤波调理电路、脉冲峰值取样滤波电路、温度瓦斯信号取样电路；直流电压取样值由直流高压分压器取得，经信号处理放大电路处理后送至电源控制器；脉冲峰值电压由直流高压分压器取得，并经脉冲峰值取样滤波电路后送至电源控制器；谐振电流由电流互感器取得，经信号处理放大电路处理后送至电源控制器；温度、瓦斯信号由温度瓦斯信号取样电路采集，并送至电源控制器；所述电源控制器输出的可控硅触发信号，经信号处理放大电路处理后驱动三相整流桥，实现直流电压的控制；所述电源控制器输出的高压开关触发信号，经信号处理放大电路处理后，驱动高压开关模组。

作为优选，所述滤波谐振电容组由多个薄膜电容串联后，再并联组成。

作为优选，所述滤波谐振电容组的每组并联电容组上并联有无感电阻，保证串联电容分压均匀。

作为优选，所述高压开关模组由多个小型IGBT开关串并联方式组合而成。

作为优选，所述高压耦合阻感电路包括电感、除尘器等效电容。

作为优选，所述三相可控硅升压整流电路还包括断路器、接触器。

作为优选，所述主电路还包括RD保护电路、火花冲击吸收RCD电路、脉冲电压阻容分压器。