介质阻挡放电等离子体处理有机废气的大功率高压电源的制作方法

本实用新型涉及一种电源，具体涉及一种介质阻挡放电等离子体处理有机废气的大功率高压电源。

背景技术：

高压电源，又名高压发生器，一般是指输出电压在五千伏特以上的电源，一般高压电源的输出电压可达几万伏，甚至高达几十万伏特或更高。

高压电源用途很多，主要包括了X光机高压电源，激光高压电源，光谱分析高压电源，无损探伤高压电源，半导体制造设备高压电源，毛细管电泳高压电源，无损检测高压电源，半导体技术中的粒子注入高压电源、物理汽相沉积高压电源,纳米光刻高压电源，用于离子束沉积、离子束辅助沉积、电子束蒸发、电子束焊接、离子源、直流磁控反应溅射、玻璃/织物镀膜、辉光放电、微波处理高压电容测试、CRT显示器测试、高压电缆故障测试、TWT测试、H-POT测试。粒子加速器、自由电子激光、中子源、回旋加速源器、电容电感脉冲发生网络、Marx高压脉冲发生器、电容充电器。微波加热、射频放大、纳米技术应用、静电技术应用、静电纺丝制备纳米纤维，核仪器用高压电源等的高压电源产品。

高压高频放电产生高能电子为基本工作原理的光电设备，如低温等离子体、电晕除尘、静电除油等设备均需要用高压电源，使用介质阻挡放电等离子体处理有机废气需要在较高的电压和频率下放电，电压可达50000V以上，频率可达40KHz以上。现有能与之相匹配的电源功率小，往往小于2KW，对负载的带载通用性不够强。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述高压电源功率较小的问题，本实用新型提供一种高频、高压、大功率，对负载带载通用能力强的介质阻挡放电等离子体处理有机废气的大功率高压电源。

本实用新型采用的技术方案如下：

介质阻挡放电等离子体处理有机废气的大功率高压电源，包括主电路部分和综合控制部分，所述主电路部分包括电源输入电路、三相整流电路、直流斩波调压电路、IGBT全桥逆变电路、高频升压变压器和电源输出电路，所述综合控制部分包括DSP控制系统和触摸屏；

所述主电路部分通过直流斩波调压电路和IGBT全桥逆变电路与综合控制电路中DSP控制系统连接，电源输出电路通过取样电路与DSP控制系统连接。

进一步的，所述主电路中，电源输入电路通过三相整流电路与支流斩波调压电路连接，直流斩波调压电路与IGBT全桥逆变电路连接，IGBT全桥逆变电路与高频升压变压器连接，高频升压变压器与电源输出电路连接。

进一步的，所述综合控制部分中，DSP控制系统中，包括DSP控制器、直流斩波控制电路和PWM脉宽调整和保护电路；DSP控制器通过直流斩波控制电路与主电路部分中直流斩波调压电路连接，DSP控制器通过PWM脉宽调整和保护电路与主电路中IGBT全桥逆变电路连接，取样电路通过光电隔离与DSP控制器连接。

进一步的，所述主电路部分中，开关S1、开关S2和开关S3一端与三相电源连接，开关S1另一端与二极管D1正极和二极管D4负极连接，开关S2另一端与二极管D2正极和二极管D5负极连接，开关S3另一端与二极管D3正极和二极管D6负极连接，二极管D1负极、二极管D2负极和二极管D3负极与三极管Q5集电极连接，二极管D4正极、二极管D5正极和二极管D6正极与三极管Q2发射极连接，电容C1一端与三极管Q5集电极连接，电容C2一端与三极管Q2发射极连接，电容C1另一端和电容C2另一端连接，二极管D7负极与三极管Q5集电极连接，二极管D7正极与三极管Q5发射极连接，三极管Q5基极与综合控制电路的DSP控制系统中直流斩波控制电路连接，三极管Q5发射极与三极管Q1集电极连接，电容C3一端与三极管Q1集电极连接，电容C3另一端与电容C4一端连接，电容C4另一端与三极管Q2发射极连接，三极管Q1集电极与三极管Q3集电极连接，三极管Q2发射极与三极管Q4发射极连接，三极管Q1发射极和三极管Q2集电极与电容C5一端连接，三极管Q3发射极和三极管Q4集电极与变压器T1接口2连接，电容C5另一端与电感L1一端连接，电感L1另一端与变压器T1接口1连接，变压器T1接口3与变压器T2接口1连接，变压器T1接口4与变压器T2接口2连接，变压器T2的接口3和接口4作为电源输出外接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.逆变驱动频率为1kHz-40kHz，可以通过不同的负载及特性调整驱动频率，大大提高了电源对不同负载的适应性。

2.在高压升压变压器部分，采用两级升压方法；一方面可以降级前一级变压器绝缘耐压等级，还可以减小后一级变压器的体积。

3.前一级变压器置于机柜中，后一级变压器置于变压器油箱中，可有效解决变压器绕线间的绝缘度不足的缺点，同时减小了变压器油箱的体积。

4.电压可达50000V以上，功率达30kw，可有效解决单台电源功率不足的问题。克服了处理大流量有机废气时单台功率过小，需要多机并联的缺点。增加了系统的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型电路结构图；

图2是主电路部分电路图；

图3是综合控制部分结构图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1、图2、图3对本实用新型作详细说明。

如图1所示，是电路的结构示意图，其中主要包括两个部分：逆变电源主电路部分、综合控制部分。

逆变电源主电路包括电源输入电路、三相整流电路、直流斩波调压、IGBT全桥逆变、高频升压变压器、电源输出电路。

综合控制部分由触摸屏和DSP控制系统组成；取样电路7包括电流取样电路和电压取样电路；取样信号经过隔离电路、DSP、PWM脉宽调整和保护电路，返馈入逆变器。频率范围1kHz～40kHz，IGBT全桥逆变占空比调节范围为5％-45％，有高磁导率磁芯和脉宽调整，波形不畸变，效率可达90％。

主回路中三相交流电源顺次连接三相整流电路、直流斩波调压、IGBT全桥逆变器、高频升压变压器、输出电路。绝缘栅双极型晶体管IGBT作为逆变功率开关器件和直流斩波器件。

电源控制核心单元为数字微处理芯片，直流电压采样电路、输出电流采样电路的输出端经光电隔离输入数字微处理芯片的AD转换模块、计算模块分别与电流调节模块、功率调节模块连接，通讯模块与显示操作面板信号连接，功率给定模块经功率调节模块、电流调节模块、PWM输出模块与逆变驱动电路输入端连接，I/O控制模块与外接功能模块连接。特点在于输出电压、电流连续可调，且可采用恒压和恒流工作方式。

与现有控制装置相比，本实用新型所述的介质阻挡放电等离子体处理有机废气的大功率高压电源具有如下优点：

1.逆变驱动频率为1kHz-40kHz，可以通过不同的负载及特性调整驱动频率，大大提高了电源对不同负载的适应性。

2.在高压升压变压器部分，采用两级升压方法；一方面可以降级前一级变压器绝缘耐压等级，还可以减小后一级变压器的体积。

3.前一级变压器置于机柜中，后一级变压器置于变压器油箱中，可有效解决变压器绕线间的绝缘度不足的缺点，同时减小了变压器油箱的体积。

4.电压可达50000V以上，功率达30kw，可有效解决单台电源功率不足的问题。克服了处理大流量有机废气时单台功率过小，需要多机并联的缺点。增加了系统的稳定性。