一种带可控整流的电除尘用高频电源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种带可控整流的电除尘用高频电源，属于电力环保技术领域。【背景技术】
[0002] 采用高电压技术的电除尘器能有效脱除电厂排放烟气中的灰尘，具有除尘效率 高、损耗小的优点，目前正逐步得到广泛应用。随着全控型功率器件的发展，尤其是高压大 电流的IGBT的快速发展，电除尘器高频电源近年发展起来。电除尘器高频电源采用S相电 网整流，然后通过逆变升压得到高压电压电源。高频电源中的=相电网整流往往采用不可 控整流，谐波较大功率因数较低，严重影响了电网的电能质量。采用AC/DC可控整流能有效 抑制谐波和提高功率因数和谐波抑制能力，提高设备的用电电能质量。 【实用新型内容】
[0003] 为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种带可控整流的电除尘用 高频电源，W克服传统电除尘高频电源AC/DC转换不可控造成的谐波大、功率因数低的缺 点。
[0004] 为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
[0005] 一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，包括=相可控整流电路和串联 谐振电路；所述串联谐振电路包括单相全桥电路、四个谐振电容、谐振电感、高频变压器和 整流电路。
[0006] 前述的一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，所述=相可控整流电路 包括=相电感和六个绝缘栅双极型晶体管或=相电感和六个金氧半场效晶体管。
[0007] 前述的一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，所述单相全桥电路由四 个金氧半场效晶体管组成；所述整流电路由四个二极管组成。
[000引前述的一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，所述金氧半场效晶体管 和绝缘栅双极型晶体管均采用厚膜集成电路M57962组成驱动电路实现各个开关管的隔离 驱动。
[0009] 本实用新型所达到的有益效果；通过对整流电路输入电流的控制，实现了单位功 率因数控制和电流谐波的抑制，根本上实现了高频电源用电电能质量的提高；串联谐振电 路大大减小了开关损耗和噪声干扰，实现较高的开关频率，并具有类似恒流源的特性，能有 效抑制除尘电场火花的大电流冲击，并快速焰灭火花并恢复电场的能量；采用厚膜集成电 路M57962组成驱动电路能实现各个功率管的隔离驱动，并能在发生功率管过流时迅速关 断功率管，提高驱动电路可靠性。
【附图说明】
[0010] 图1是本实用新型的整体电路结构示意图；
[0011] 图2是本实用新型的可控整流电路控制系统的示意图；
[0012] 图3是本实用新型的驱动信号及逆变桥输出电压示意图；
[0013] 图4是义用M57962的驱动电路不意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。W下实施例仅用于更加清楚地说明本 实用新型的技术方案，而不能W此来限制本实用新型的保护范围。
[0015] 本实用新型设及的一种带可控整流的电除尘用高频电源，包括相连接的S相可控 整流电路和串联谐振电路。
[0016] 如图1所示，其中，=相可控整流电路由=相电感和六个绝缘栅双极型晶体管 T1-T6组成或由=相电感和六个金氧半场效晶体管T1-T6组成。
[0017] 串联谐振电路包括单相全桥电路、四个谐振电容C1-C4、谐振电感Lr、高频变压器 TR和整流电路。单相全桥电路由四个金氧半场效晶体管Q1-Q4组成，整流电路由四个二极 管D1-D4组成。
[0018] S相电网通过S相电感接到S相半桥电路的桥臂，通过AC侧电流的控制实现谐 波抑制和功率因数可调，可控整流得到的直流电源作为串联谐振电路的直流输入。直流电 源通过单相全桥电路的两桥臂之间移相角的控制来调节输出电压，通过恒频控制实现功率 开关管的零电压零电流软开关，然后逆变得到高频谐振输出，经变压器升压隔离后通过单 相整流电路得到高压输出。
[0019] W上金氧半场效晶体管和绝缘栅双极型晶体管均采用厚膜集成电路M57962组成 驱动电路实现各个开关管的隔离驱动。
[0020] S相可控整流电路控制系统如图2所示，S相电网电压e。、6b、e。和AC侧电流i。、 ib、i。通过坐标变换得到两相同步坐标系下的ed、e。和id、i。。首先对整流电路输出电容C 的端电压V。进行控制得到参考电路iduf，然后在同步旋转坐标系下进行控制，通过空间矢 量脉宽调制（SVPWM)得到六个IGBT的驱动信号。
[0021] T1-T6构成=相整流桥，Q1-Q4组成全桥电路，&为谐振电容与变压器分布电容折 合到变压器原边的等效电容，Lr为谐振电感与变压器漏感串联得到的等效电感。整个电路 的谐振频：
[0022] (1)
[0023] 功率管的驱动信号如图2所示，Q1与Q2的驱动信号相位相差180°，中间有死区； Q3和Q4之间相差也是180°，中间有死区。只有在Q1、Q4同时导通或Q2、Q3同时导通时， 逆变器桥才能通过变压器向副边传递能量。通过改变移相角，就可W改变Q1、Q4及Q2、Q3 的导通时间，通过调整该2组驱动信号脉冲之间的相位移0，就可W改变输出功率。由于 Q3和Q4相对于Q1和Q2先通断，所WQ3和Q4为超前臂，Q1和Q2为滞后臂。
[0024] 电路的工作过程如图3所示：
[0025] to至tl时段Q1和Q4导通，to时刻开通Q1，实现Lr和化的谐振，谐振电流Ir为 正弦波；
[0026] tl至t2是超前臂关断过程，tl时刻关断Q4,电容C4的电压不能突变实现Q4的 零电压关断，tl至t2时间段变压器原边谐振电流通过C4进行充电达到电容C的电压Vc， 同时C3的电压从Vc放电至零，达到Q3的零电压导通条件；
[0027]t2至t3是续流阶段，t2时刻开通Q3,原边谐振电流通过Q1和Q3的体内二极管 续流，t3时刻下降到零；
[002引 t3至t4是滞后臂的关断过程，谐振电流保持为零，t3时刻关断Q1，实现零电流关 断，t4时刻开通Q2,实现零电流开通；
[0029] t4之后负半周开始，分析和前面相同。
[0030] 图4为采用M57962的驱动电路。采用VCC1和VCC2两路电源，实现负压关断，提 高了可靠性，采用两个稳压二极管D1和D2反向串联，实现对开通和关断电压的限压。D3为 稳压二极管，改变IGBT的短路检测的CE极电压阀值，避免了出现严重过流导致IGBT性能 下降甚至损坏。U2实现故障信号的隔离检测，将故障信号送至控制系统。
[0031] W上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可W做出若干改进和变形，该些改 进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，包括三相可控整流电路和串联谐 振电路；所述串联谐振电路包括单相全桥电路、四个谐振电容、谐振电感、高频变压器和整 流电路。2. 根据权利要求1所述的一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，所述三相 可控整流电路包括三相电感和六个绝缘栅双极型晶体管或三相电感和六个金氧半场效晶 体管。3. 根据权利要求1所述的一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，所述单相 全桥电路由四个金氧半场效晶体管组成；所述整流电路由四个二极管组成。4. 根据权利要求2所述的一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，所述金氧 半场效晶体管和绝缘栅双极型晶体管均采用厚膜集成电路M57962组成驱动电路实现各个 开关管的隔离驱动。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带可控整流的电除尘用高频电源，其特征是，包括三相可控整流电路和串联谐振电路；所述串联谐振电路包括单相全桥电路、四个谐振电容、谐振电感、高频变压器和整流电路。本实用新型所达到的有益效果：通过对整流电路输入电流的控制，实现了单位功率因数控制和电流谐波的抑制，根本上实现了高频电源用电电能质量的提高；串联谐振电路大大减小了开关损耗和噪声干扰，实现较高的开关频率，并具有类似恒流源的特性，能有效抑制除尘电场火花的大电流冲击，并快速熄灭火花并恢复电场的能量；采用厚膜集成电路M57962组成驱动电路能实现各个功率管的隔离驱动，并能在发生功率管过流时迅速关断功率管，提高驱动电路可靠性。
【IPC分类】H02M1/42, H02M7/217
【公开号】CN204633624
【申请号】CN201520215547
【发明人】祁建民, 孙虹, 华伟, 杨志超, 陈强
【申请人】江苏方天电力技术有限公司, 南京工程学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月10日