一种等离子点火电源系统及装置的制作方法

本技术属于等离子点火，特别涉及一种等离子点火电源系统及装置。

背景技术：

1、直流电弧等离子体炬产生的高温热等离子体射流在煤粉点火、材料表面处理、废弃物处理等方面均有成功应用，尤其在电站煤粉锅炉等离子点火应用领域，为了保证等离子体炬的稳定运行，稳定可靠、响应速度快、节能、低噪的等离子体电源系统起到至关重要的作用。现有技术中存在等离子体炬兼容性差的缺点，电源装置在额定输出功率固定情况下其输出直流电压等级固定，无法匹配不同电压等级的等离子体炬装置，需要提高电源装置的设计裕量来达到上述要求，这样会导致电源装置的整体体积和重量增加，增加设备成本投入。

2、因此，在不增加成本投入的前提下，实现等离子点火电源装置的输出直流电压等级可调，从而可以匹配不同电压等级的等离子体炬是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述输出直流电压等级不可调，不能匹配不同电压等级的等离子炬体装置点火的技术问题，本实用新型提供了一种等离子点火电源系统及装置。

2、具体的，本实用新型的技术方案如下：

3、控制模块，按照负载所需电压等级发送电压等级输出指令，不同负载所需电压等级不同；整流电路组，由若干整流电路并联组成，与所述控制模块电连接，用于从电网获取三相交流电，通过交直转换产生第一直流电，按照所述电压等级输出指令，将所述第一直流电调整为符合所述电压输出指令对应电压等级的第二直流电；所述控制模块，还按照预设的电源输出电流值发送调整指令；斩波电路组，由若干所述斩波电路并联组成，与所述控制模块电连接，接收到所述第二直流电后，在所述调整指令的作用下，输出第三直流电；所述斩波电路通过负反馈调节作用改变所述斩波电路的占空比，使所述第三直流电的电流恒定。

4、在一些实施方式中，所述整流电路，具体包括：有源pfc电路，与所述交流母线电连接，用于变所述三相交流电为直流电，校正功率因数，过滤电网谐波；逆变电路，与所述有源pfc电路电连接，用于变所述直流电为高频交流脉冲电，按照所述电压等级输出指令调整所述高频交流脉冲电的电压；高频变压器，与所述逆变电路电连接，按照所述负载所需电压等级设置变压器变比，调整所述高频交流脉冲电的电压；还利用电磁转换作用实现电气隔离；二次整流滤波电路，与所述高频变压器电连接，用于对所述高频变压器处理后的高频交流脉冲电进行交直流转换，经过滤波后，同其他整流电路汇聚输出所述第二直流电。

5、在一些实施方式中，所述斩波电路，具体包括：斩波子电路，与所述二次整流滤波电路电连接，在接收到输入的直流电后，按照所述调整指令，输出直流脉冲电；所述斩波子电路通过负反馈调节作用改变所述斩波子电路的占空比，使所述直流脉冲电的电流恒定。高频电抗器，与所述斩波子电路电连接，用于同斩波子电路配合，维持电能输出；还用于对所述直流脉冲电进行平波；经过平波后，同其他斩波电路汇聚输出所述第三直流电。

6、在一些实施方式中，所述斩波子电路，包括：二极管、第一开关管；所述二极管的负极与所述斩波电路的输出端正极、所述斩波电路的输入端正极相连；所述二极管的正极通过所述高频电抗器电路连接至所述斩波电路的输出端负极；所述第一开关管的发射极与所述斩波电路的输入端负极相连；所述第一开关管的集电极与所述二极管的正极相连。

7、优选的，所述斩波子电路，包括：第一开关管、第二开关管；所述第二开关管的集电极与所述斩波电路的输出端正极、所述斩波电路的输入端正极相连；所述第二开关管的发射极通过所述高频电抗器连接至所述斩波电路的输出端负极；所述第一开关管的集电极与所述第二开关管的发射极相连，所述第一开关管的发射极与所述斩波电路的输入端负极相连。

8、优选的，所述斩波子电路，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管；所述第二开关管的集电极与所述斩波电路的输出端正极、所述斩波电路的输入端正极相连；所述第二开关管的发射极通过所述高频电抗器连接至所述斩波电路的输出端负极；所述第一开关管的发射极与所述斩波电路的输入端负极相连；所述第三开关管的发射极与所述斩波电路的输入端负极相连，所述第三开关管的集电极与所述第四开关管的发射极、所述第一开关管的集电极相连；所述第四开关管的集电极与所述斩波电路的输入端正极相连。

9、在一些实施方式中，还包括：滤波器、避雷器；所述滤波器，串接在所述交流母线与所述整流模块组之间，用于抑制电网中的电磁干扰；所述避雷器，与所述交流母线相连并接地，用于保护系统免受过电压危害。

10、在一些实施方式中，还包括：输入滤波电路，串接在所述有源pfc电路之前，用于抑制电网中的电磁干扰。

11、在一些实施方式中，还包括：直流母线，用于连接所述整流电路组与所述斩波电路组，汇聚所述整流电路输出的第二直流电提供给所述斩波电路组。

12、基于相同的技术构思，本实用新型还提供了一种等离子点火电源装置，其特征在于，包括：控制模块，按照负载所需电压等级发送电压等级输出指令，不同负载所需电压等级不同；还用于按照预设输出电流值发送调整指令；整流斩波电路，由多条电路支路并联构成，所述电路支路包括：整流子电路、斩波子电路；所述整流子电路与交流母线电连接，所述斩波子电路与所述整流子电路电连接；所述整流子电路，与所述控制模块电连接，用于从电网获取三相交流电，通过交直转换产生第一直流电，按照所述电压等级输出指令，将所述第一直流电调整为符合所述电压输出指令对应电压等级的第二直流电；所述斩波子电路，与所述控制模块电连接，在接收到所述第二直流电后，在所述调整指令的作用下，输出第三直流电；所述斩波子电路通过负反馈调节作用改变所述斩波子电路的占空比，使所述第三直流电的电流恒定。

13、在一些实施方式中，所述整流子电路，具体包括：有源pfc电路，与所述交流母线电连接，用于变所述三相交流电为第一直流电，校正功率因数，过滤电网谐波；逆变电路，与所述有源pfc电路电连接，用于变所述第一直流电为高频交流脉冲电，按照所述电压等级输出指令调整所述高频交流脉冲电的电压；高频变压器，与所述逆变电路电连接，按照所述负载所需电压等级设置变压器变比，调整所述高频交流脉冲电的电压；还利用电磁转换作用实现电气隔离；二次整流滤波电路，与所述高频变压器电连接，用于对所述高频变压器处理后的高频交流脉冲电进行交直流转换，经过滤波后，输出所述第二直流电。

14、在一些实施方式中，所述斩波子电路，具体包括：调压斩波电路，用于接收所述第二直流电，在所述调整指令的作用下，输出所述第三直流电；所述调压斩波电路通过负反馈调节作用改变所述调压斩波电路的占空比，使所述第三直流电的电流恒定。高频电抗器，与所述调压斩波电路电连接，用于同所述调压斩波电路配合，维持电能输出；还用于对所述第三直流电进行平波。

15、与现有技术相比，本实用新型至少具有以下一项有益效果：

16、1.等离子点火电源系统采用两级电路，第一级采用多组整流模块并联运行的方式，输出电压等级可调的恒压直流电；第二级采用多组斩波模块并联运行的方式，通过斩波调压，使第一级输出的恒压直流电的输出电流恒定，从而电源系统输出的直流电可匹配不同电压等级的等离子体炬。

17、2.在整流模块中使用有源pfc电路，具有提高电路功率因数和减少电网谐波污染的优点，同时在整流模块中设置高频变压器，通过电磁转换作用实现与电网电气隔离，确保运行安全。

18、3.等离子点火电源系统采用的两级电路，每级可多组并联设置，任一组故障不影响其他组的正常工作，分担电流电压，提高了设备的可靠性；同时等离子点火电源装置亦可采用多组整流斩波电路并联的工作方式，以达到同样的可靠性。