申请/专利权人：襄阳九鼎昊天环保设备有限公司

申请日：2019-02-13

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109889078B

主分类号：H02M9/06

分类号：H02M9/06;H03K3/57

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.07.09#实质审查的生效;2019.06.14#公开

摘要：本发明提供一种静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其中静电除尘用高压双脉冲叠加电源采用三相输入，经谐振回路采用串联谐振方式，实现零电流关断，最高输出脉冲频率设计为40KHZ。本发明有效解决现有高频脉冲电源功率不足问题，并具有高频脉冲电源优点，三相平衡，纹波系数小，闪络电压高，恒流特性；同时可针对高比阻粉尘避免反电晕的产生；同时双脉冲叠加，提高超细粉尘收集，提高除尘效率，及电源应用范围。

主权项：1.一种静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其特征在于，静电除尘用高压双脉冲叠加电源中的逆变变压器部分采用双组相同功率变压器并联工作方式，每组变压器由两个高压包串联组成，两组变压器单独整流后并联输出；静电除尘用高压双脉冲叠加电源采用三相平衡输入，经三相整流桥DZ、电容C整流为DC537V；DB1和DB2为双桥路IGBT，其中C1谐振电容、L1谐振电感与逆变变压器T1的漏感LS1、负荷电容CS构成串联谐振回路，通过设置谐振中心点，实现零电流关断，最高输出脉冲频率设计为40KHZ；静电除尘用高压双脉冲叠加电源中的逆变变压器部分的整流硅堆部分中，每个高压包由4个硅堆进行整流，共计16个整流硅堆D1-D16；D1、D2、D9、D10的正极端连接负高压输出端-HV，D1负极端连接T1A的第一端及D3正极端，D2负极端连接T1A的第二端及D4正极端，D3、D4的负极端连接D5、D6的正极端，D5负极端连接T1B的第一端及D7正极端，D6负极端连接T1B的第二端及D8正极端，D9负极端连接T2A的第一端及D11正极端，D10负极端连接T2A的第二端及D12正极端，D11、D12的负极端连接D13、D14的正极端，D13负极端连接T2B的第一端及D15正极端，D14负极端连接T2B的第二端及D16正极端，D7、D8、D15、D16的负极端连接负高压输出接地端；静电除尘用高压双脉冲叠加电源使用两组独立驱动方波。

全文数据：一种静电除尘用高压双脉冲叠加电源技术领域本发明属于环保技术领域，涉及一种静电除尘用高压双脉冲叠加电源，广泛应用于火电、钢铁、水泥、有色冶炼、煤焦化、化工、电子、植绒及其它静电沉积场所。背景技术静电除尘经常使用高频电源，高频电源较常规可控硅电源由于在原理上的差别，具有三相平衡输入、输出纹波小、平均电压电流高、变压器体积小、转换效率与功率因数高等多项显著优点，特别是可以较大幅度地提高除尘效率。但是现有高频开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰，在高频开关电源中，功率调整开关管工作在开关状态，在其开关过程中产生的交流电压和电流会通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，如果不采取一定的措施对这些干扰进行抑制、消除和屏蔽，就会严重地影响整机的正常工作。此外，因高频开关电源的振荡电路中没有用工频变压器隔离，则这些干扰就会窜入工频电网，使附近的其他电子仪器、设各和控制设备受到严重的干扰。改进后的高频复合脉冲电源采用在高频直流基础电压上迭加脉冲电压的设计方案，可有效克服高比电阻粉尘的反电晕现象，提高超细粉尘的收集。其实现方式为高频变压器外加一组脉冲变压器，具有高频电源优点，同时又集合了复合脉冲电源优点。由于需要外加一组脉冲变压器，进而造成使其油箱体积、高压整流迭加等问题，此外还存在生产工艺复杂、脉冲功率不足等缺陷。发明内容基于现实和生产实践的需要，本申请人投入大量资金及长期研究，提供了一种静电除尘用高压双脉冲叠加电源,其适应行业对于静电除尘用高压电源要求。依据本发明的技术方案，提供一种静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其中采用三相输入，经谐振回路采用串联谐振方式，实现零电流关断，最高输出脉冲频率设计为40KHZ。基于零电流关断的操作方式与脉冲频率设计为40KHZ进行匹配，可以明显克服现有技术中存在的问题。其中，逆变变压器部分采用双组相同功率变压器并联工作方式，其中每组变压器由两个高压包串联组成。整流硅堆部分，每个高压包4个硅堆进行整流，每组变压器的两个高压包整流后串联，两组变压器单独整流后并联输出，共计16个整流硅堆。两组独立驱动方波，其中基础脉冲驱动频率可达20KHZ，脉冲驱动频率可达40KHZ，幅值≥100us，脉冲频率100-500HZ。二次输出基础高频脉冲0-40KHZ,复合脉冲50KHZ-80KHZ。相比于现有技术，本发明静电除尘用高压双脉冲叠加电源采用双组相同变压器分别整流后并联输出，有效解决现有高频脉冲电源功率不足问题。具有高频脉冲电源优点，三相平衡，纹波系数小，闪络电压高，恒流特性。同时可针对高比阻粉尘避免反电晕的产生。同时双脉冲叠加，提高超细粉尘收集，提高除尘效率，及电源应用范围。附图说明图1是依据本发明静电除尘用高压双脉冲叠加电源原理示意图。图2是静电除尘用高压双脉冲叠加电源整流硅堆示意图。图3是静电除尘用高压双脉冲叠加电源二次电流波形示意图。图4是静电除尘用高压双脉冲叠加电源复合脉冲二次电流波形示意图。图5是静电除尘用高压双脉冲叠加电源二次电压波形示意图。图6是静电除尘用高压双脉冲叠加电源应用到静电除尘设备的系统示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供的一种静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其中采用三相输入，经谐振回路采用串联谐振方式，实现零电流关断，最高输出脉冲频率设计为40KHZ。基于零电流关断的操作方式与脉冲频率设计为40KHZ进行匹配，可以明显克服现有技术中存在的问题。进一步地所述静电除尘用高压双脉冲叠加电源的谐振回路采用串联谐振方式，逆变变压器部分采用双组相同功率变压器并联工作方式，其中每组变压器由两个高压包串联组成；两组变压器单独整流后并联输出；两组独立驱动方波，其中基础脉冲驱动频率可达20KHZ，脉冲驱动频率可达40KHZ，时间100-500us，脉冲频率100-500HZ；二次输出基础高频脉冲0-40KHZ,复合脉冲50KHZ-80KHZ。具体如图1所示，静电除尘用高压双脉冲叠加电源采用三相平衡输入，经三相整流桥DZ、电容C整流为DC537V；DB1，DB2为双桥路IGBT，其中C1谐振电容，L1谐振电感，与逆变变压器T1的漏感LS1，负荷电容CS构成串联谐振回路，通过设置谐振中心点，实现零电流关断，最高输出脉冲频率设计为40KHZ。逆变变压器部分采用双组相同功率变压器T1、T2并联工作方式，其中每组变压器分别由两个高压包T1A、T1B，T2A、T2B串联组成。整流硅堆部分，每个高压包4个硅堆进行整流，每组变压器的两个高压包整流后串联，两组变压器单独整流后并联输出，共计16个整流硅堆D1-D16。如图2所示，D1、D2、D9、D10的正极端连接负高压输出端-HV，D1负极端连接T1A的第一端及D3正极端，D2负极端连接T1A的第二端及D4正极端，D3、D4的负极端连接D5、D6的正极端，D5负极端连接T1B的第一端及D7正极端，D6负极端连接T1B的第二端及D8正极端，D9负极端连接T2A的第一端及D11正极端，D10负极端连接T2A的第二端及D12正极端，D11、D12的负极端连接D13、D14的正极端，D13负极端连接T2B的第一端及D15正极端，D14负极端连接T2B的第二端及D16正极端，D7、D8、D15、D16的负极端连接负高压输出接地端。静电除尘用高压双脉冲叠加电源使用两组独立驱动方波，其中基础脉冲驱动频率可达20KHZ。复合脉冲驱动频率可达40KHZ，幅值≥100us，复合脉冲频率100-500HZ。二次输出基础高频脉冲0-40KHZ,复合脉冲50KHZ-80KHZ。如图3所示的双脉冲电源二次电流波形，该图显示基础脉冲4KHZ、复合脉冲72KHZ、幅值1000us下二次电流波形，该图描述了基础脉冲与复合脉冲叠加原理，即在基础高频脉冲4KHZ基础上输出一组72KHZ、1000us、100-500HZ复合脉冲。如图4所示的复合脉冲二次电流波形，该图显示复合脉冲单脉冲电流波形，幅值300us。如图5所示的双脉冲二次电压波形，该图负荷100管试验塔，基础电压65KV，脉冲电压叠加后峰值可达150KV，该图表明叠加72KHZ、100us复合脉冲后，输出复合高压可达150KV。如图6所示，静电除尘器本体包括接地桩、阴极丝和阳极蜂窝等，将双脉冲电源负高压-HV与阴极丝连接，双脉冲电源接地端与阳极蜂窝和本体接地桩连接并可靠接地，阴极丝产生高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场的作用下与气流分离。这样，本发明的静电除尘用高压双脉冲叠加电源所产生的超高压，将增加粉尘驱进阳极蜂窝的速度，从而有效提升静电除尘器的除尘效率。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

权利要求：1.一种静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其特征在于，静电除尘用高压双脉冲叠加电源采用三相输入，经谐振回路采用串联谐振方式，实现零电流关断，最高输出脉冲频率设计为40KHZ。2.根据权利要求1所述的静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其特征在于，逆变变压器部分采用双组相同功率变压器并联工作方式，其中每组变压器由两个高压包串联组成。3.根据权利要求2所述的静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其特征在于，整流硅堆部分，每个高压包4个硅堆进行整流，每组变压器的两个高压包整流后串联，两组变压器单独整流后并联输出，共计16个整流硅堆。4.根据权利要求2所述的静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其特征在于，两组独立驱动方波，其中基础脉冲驱动频率为20KHZ，脉冲驱动频率为40KHZ，幅值≥100us，脉冲频率100-500HZ。5.根据权利要求2所述的静电除尘用高压双脉冲叠加电源，其特征在于，二次输出基础高频脉冲0-40KHZ,复合脉冲50KHZ-80KHZ。

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