高频高压静电除尘电源及其控制保护方法

摘要

本发明公开了一种高频高压静电除尘电源，包括电力变压器、三相整流滤波电路、高频逆变电路、LCC谐振电路、高频脉冲变压器、高压整流电路、控制电路和驱动电路；所述的电力变压器的三个二次绕组输出端分三路分别连接到相应的三相整流滤波电路的输入端；三相整流滤波电路依次与高频逆变电路、LCC谐振电路、高频脉冲变压器、高压整流电路相连；三路高压整流电路的输出端进行串联连接，三个高压整流电路的输出串联升压后给除尘器本体供电。本发明提高了电路的输出电压值，有效消除谐波对电网的污染，降低了电路损耗。

主权项

一种高频高压静电除尘电源，包括电力变压器(2)、三相整流滤波电路(3)、高频逆变电路(4)、LCC谐振电路(5)、高频脉冲变压器(6)、高压整流电路(7)、控制电路(9)和驱动电路(10)；所述电力变压器(2)是一次侧绕组为Y型连接，二次侧有三个二次绕组的三相变压器，三个二次绕组输出电压移相角分别为20°、0°、‑20°；所述三相整流滤波电路(3)为三相不可控整流电路，所述的电力变压器(2)的三个二次绕组输出端分三路分别连接到相应的三相整流滤波电路(3)的输入端；三相整流滤波电路(3)的输出端与高频逆变电路(4)的输入端相连接，高频逆变电路(4)的输出端连接到LCC谐振电路(5)的输入端，LCC谐振电路(5)的输出端连接到高频脉冲变压器(6)的一次侧输入端，高频脉冲变压器(6)的二次侧输出端连接到高压整流电路(7)的输入端；三路高压整流电路(7)的输出端进行串联连接，三个高压整流电路的输出串联升压后给除尘器本体(8)供电；所述控制电路(9)的信号输入端与高频高压静电除尘电源主电路相连，控制电路(9)的信号输出端与驱动电路(10)输入端相连，所述驱动电路(10)输出端与高频逆变电路(4)相连；所述高频逆变电路(4)包括绝缘栅双极型晶体管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、缓冲电容Cs1、缓冲电容Cs2、缓冲电容Cs3、缓冲电容Cs4、缓冲二极管Ds1、缓冲二极管Ds2、缓冲二极管Ds3、缓冲二极管Ds4、缓冲电阻Rs1、缓冲电阻Rs2、缓冲电阻Rs3、缓冲电阻Rs4，所述IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4按照全桥结构连接，IGBT1的集电极与直流电源Ud的正极相连，其发射极与IGBT2的集电极相连，IGBT2的发射极连接直流电源Ud的负极，IGBT3的集电极与直流电源Ud的正极相连，其发射极与IGBT4的集电极相连，IGBT4的发射极连接直流电源Ud的负极；所述二极管D1反向并联在IGBT1两端，二极管D2反向并联在IGBT2两端，二极管D3反向并联在IGBT3两端，二极管D4反向并联在IGBT4两端；所述缓冲电容Cs1一端接IGBT1的集电极，另一端与缓冲二极管Ds1的正极以及缓冲电阻Rs1的一端相连接，所述缓冲二极管Ds1的负极接IGBT1的发射极，缓冲电阻Rs1的另一端与IGBT2的发射极相连接；缓冲电容Cs2一端接IGBT2的发射极，另一端与缓冲二极管Ds2的负极以及缓冲电阻Rs2的一端相连接，缓冲二极管Ds2的正极接IGBT2的集电极，缓冲电阻Rs2的另一端与IGBT1的集电极相连接；缓冲电容Cs3一端接IGBT3的集电极，另一端与缓冲二极管Ds3的正极以及缓冲电阻Rs3的一端相连接，缓冲二极管Ds3的负极接IGBT3的发射极，缓冲电阻Rs3的另一端与IGBT4的发射极相连接；缓冲电容Cs4一端接IGBT4的发射极，另一侧与缓冲二极管Ds4的负极以及缓冲电阻Rs4的一端相连接，缓冲二极管Ds4的正极接IGBT4的集电极，缓冲电阻Rs4的另一端与IGBT3的集电极相连接；其特征在于，所述控制电路(9)以TMS320F28335为主控芯片，采用DSP+FPGA的结构，包括检测电路、DSP控制电路、CAN总线通信电路和保护电路；其中，检测电路又包括进线电流采集电路，直流母线电压采集电路，一次侧电流采集电路，IGBT温度采集电路，变压器油温采集电路，一次侧电流和二次侧电流积分电路，输出电压和电流采集电路，主要用于检测电路的母线电压、一次侧电压、二次侧电压、一次侧电流、二次侧电流、逆变模块的温度、变压器温度和偏励磁情况；进线电流采集电路的输入接在平波电抗器(1)与电力变压器(2)之间，直流母线电压采集电路的输入连接到三相整流滤波电路(3)和高频逆变电路(4)之间，一次侧电流采集电路输入端连接高频脉冲变压器(5)一次侧，IGBT温度采集电路的输入端接高频逆变电路(4)，变压器油温采集电路的输入接高频脉冲变压器(5)，一次侧电流积分电路的输入接高频脉冲变压器(5)的一次侧，二次侧电流积分电路的输入接高频脉冲变压器(5)的二次侧，输出电压和电流采集电路接在高压整流电路(7)与除尘器本体(8)之间，检测电路的所有输出都接到DSP控制电路的输入端，检测电路的输出端接保护电路的输入端，保护电路的输出端接DSP控制电路，用于将输入和输出级过压保护、过流保护、欠压保护、缺相保护、过热保护、短路保护信号传递给DSP，DSP控制电路中一部分输出连接CAN总线通信电路输入端，CAN总线通信电路输出端连接上位机输入。