本實用新型專利技術(shù)公開了等離子體點火用大容量開關(guān)電源。包括控制電路和主電路，該主電路包括：三相交流電接三相半控橋；三相半控橋的輸出接無源PFC電感；無源PFC電感輸出接無源PFC電容；無源PFC電容輸出接兩路并聯(lián)的雙管正激電路；雙管正激電路輸出接第一高頻變壓器、第二高頻變壓器的原邊繞組，第一高頻變壓器、第二高頻變壓器的付邊繞組的輸出接第一高頻二極管、第二高頻二極管、第三高頻二極管、第四高頻二極管；第一高頻二極管、第二高頻二極管、第三高頻二極管、第四高頻二極管依次串聯(lián)，其輸出接直流濾波電感；直流濾波電感的輸出即開關(guān)電源的直流輸出。本實用新型專利技術(shù)效率高、可靠性高、動態(tài)響應(yīng)快。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及等離子體裝置，特別涉及等離子體點火用大容量開關(guān)電源。
技術(shù)介紹
目前，火力發(fā)電廠煤粉鍋爐的點火及穩(wěn)燃、助燃通常采用燃燒燃油的方式來實現(xiàn)。但是，這種燃油點火方式點火時間長、耗油量大。隨著世界能源日益緊張，無油點火已成為鍋爐點火的研究熱點。在眾多的無油點火方案中，等離子體點火技術(shù)受到了業(yè)界的廣泛重視。與傳統(tǒng)的油槍點火相比，等離子體點火具有經(jīng)濟、環(huán)保、高效、自動化程度高等諸多優(yōu)點。與等離子體發(fā)生器相配套的電源系統(tǒng)對成功點火和穩(wěn)然至關(guān)重要。 當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的等離子體發(fā)生器專用電源系統(tǒng)一般是采用晶閘管器件的三相橋式整流電路結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)需要較大容量的變壓器和輸出平波電抗器。由于屬于相控變流方式，其存在功率因數(shù)低和效率低，電流波形畸變嚴(yán)重，響應(yīng)速度慢的缺點。其次是采用高頻開關(guān)電源模塊的電源系統(tǒng)，高頻開關(guān)電源技術(shù)省去了大容量的隔離整流變壓器，取而代之的是體積小、重量輕的高頻變壓器，節(jié)約了大量金屬材料，并且該電源具有效率高，動態(tài)性能良好，電網(wǎng)無功占用少等特點，有利于節(jié)能。但目前其電源主電路通常采用全橋結(jié)構(gòu)，全橋結(jié)構(gòu)存在橋臂上下管直通的可能，可靠性差，而且控制上為單環(huán)控制，響應(yīng)速度相對較慢。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)提供等離子體點火用大容量開關(guān)電源，解決現(xiàn)有大功率直流電源系統(tǒng)功率因數(shù)低、效率低、響應(yīng)速度慢、運行不穩(wěn)定的缺點。本技術(shù)提出的等離子體點火用大容量開關(guān)電源，包括控制電路和主電路，其中，主電路包括三相半控橋、無源功率因數(shù)校正(PFC)電感、無源PFC電容、雙管正激電路、第一高頻變壓器、第二高頻變壓器、第一高頻二極管、第二高頻二極管、第三高頻二極管、第四高頻二極管、以及直流濾波電感三相交流電接三相半控橋；三相半控橋的輸出接無源PFC電感；無源PFC電感輸出接無源PFC電容；無源PFC電容輸出接兩路并聯(lián)的雙管正激電路；雙管正激電路輸出接第一高頻變壓器、第二高頻變壓器的原邊繞組，第一高頻變壓器、第二高頻變壓器的付邊繞組的輸出依次接第一高頻二極管、第二高頻二極管、第三高頻二極管、第四高頻二極管；第一高頻二極管、第二高頻二極管、第三高頻二極管、第四高頻二極管為依次串聯(lián)的關(guān)系，其輸出接直流濾波電感；直流濾波電感的輸出即開關(guān)電源的直流輸出。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中兩路并聯(lián)的雙管正激電路完全相同，第一高頻變壓器、第二高頻變壓器的分別有兩組付邊繞組，四路串聯(lián)的第一高頻二極管、第二高頻二極管、第三高頻二極管、第四高頻二極管完全相同。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中開關(guān)電源采樣輸出直流平均值電流作為外環(huán)電路的控制電流，采樣原邊峰值電流作為內(nèi)環(huán)電路的控制電流，通過比例積分微分(PID)控制模塊輸出恒定的直流電流。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中輸出直流平均值電流采用電流霍爾元件采樣，原邊峰值電流采用電流互感器采樣，兩組主電路的控制相角相差180度。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中 外環(huán)電路和內(nèi)環(huán)電路采用脈寬調(diào)制(PWM)方式。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中外環(huán)電路和內(nèi)環(huán)電路采用專用PWM芯片UC2825A。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中開關(guān)電源采用高頻開關(guān)技術(shù)，開關(guān)頻率15k，第一高頻變壓器和第二高頻變壓器采用鐵氧體材料，直流濾波電感采用高磁通粉芯。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中雙管正激電路中單個橋臂采用半橋結(jié)構(gòu)的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)模塊構(gòu)成，其中一個IGBT接-9V電源作為復(fù)位二極管，另一個IGBT的驅(qū)動采用專用驅(qū)動器2SC0108T。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中開關(guān)電源采用熱插拔結(jié)構(gòu)，多個開關(guān)電源并聯(lián)輸出，通過外部自動均流電路進行電流均衡。進一步，所述等離子體點火用大容量開關(guān)電源，其中外部自動均流電路采用線性光耦與開關(guān)電源隔離。本技術(shù)具有至少如下之一的有益效果本技術(shù)采用無源PFC (Power Factor Correction,功率因數(shù)校正)技術(shù)及雙管正激主電路，原邊并聯(lián)、付邊串聯(lián)，電流諧波含量低，功率因數(shù)高，效率高，響應(yīng)速度快，運行穩(wěn)定，有利于節(jié)能。本技術(shù)采用高頻開關(guān)電源技術(shù)，熱插拔結(jié)構(gòu)，多模塊并聯(lián)輸出，自動電流均衡，擴展容易，可維護性好。本技術(shù)采用平均值電流外環(huán)、峰值電流內(nèi)環(huán)雙環(huán)PWM (脈寬調(diào)制)控制技術(shù)，PID (Proportion Integration Differentiation,比例積分微分)閉環(huán)控制，響應(yīng)速度快、動態(tài)性能良好，有利于等離子體發(fā)生器起弧及穩(wěn)弧。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本技術(shù)的進一步理解，構(gòu)成本技術(shù)的一部分，本技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為本技術(shù)等離子體點火用大容量開關(guān)電源主電路原理示意圖；圖2 Ca)為本技術(shù)中開關(guān)電源并聯(lián)實現(xiàn)電流自動均衡的一種實施方式；圖2 (b)為本技術(shù)中開關(guān)電源并聯(lián)實現(xiàn)電流自動均衡的另一種實施方式；圖3為本技術(shù)中控制電路進行雙環(huán)控制的方框圖。具體實施方式現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本技術(shù)的各種示例性實施例。應(yīng)注意到除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置和數(shù)值不限制本技術(shù)的范圍。同時，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。 以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本技術(shù)及其應(yīng)用或使用的任何限制。對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應(yīng)注意到相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。以下結(jié)合附圖對本技術(shù)作進一步詳細描述。開關(guān)電源包括控制電路和主電路。圖I為本技術(shù)等離子體點火用大容量開關(guān)電源主電路原理示意圖。該開關(guān)電源的主電路包括三相半控橋I、無源PFC電感2、無源PFC電容3、雙管正激電路4、第一高頻變壓器6、第二高頻變壓器7、第一高頻二極管8、第二高頻二極管9、第三高頻二極管10、第四高頻二極管11、以及直流濾波電感12。三相交流電接三相半控橋I。三相半控橋I的輸出接無源PFC電感2。無源PFC電感2輸出接無源PFC電容3。無源PFC電感2和無源PFC電容3組成無源PFC電路用以降低電流的諧波含量，提高功率因數(shù)。無源PFC電容3輸出接兩路并聯(lián)的雙管正激電路4。雙管正激電路4輸出接第一高頻變壓器6、第二高頻變壓器7的原邊繞組，第一高頻變壓器6、第二高頻變壓器7的付邊繞組的輸出依次接第一高頻二極管8、第二高頻二極管9、第三高頻二極管10、第四高頻二極管11。第一高頻二極管8、第二高頻二極管9、第三高頻二極管10、第四高頻二極管11為依次串聯(lián)的關(guān)系，其輸出接直流濾波電感12。直流濾波電感12的輸出即開關(guān)電源的直流輸出。本技術(shù)采用無源PFC技術(shù)及雙管正激主電路，原邊并聯(lián)、付邊串聯(lián)，電流諧波含量低，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
等離子體點火用大容量開關(guān)電源，包括控制電路和主電路，其特征在于，主電路包括三相半控橋（1）、無源功率因數(shù)校正（PFC）電感（2）、無源PFC電容（3）、雙管正激電路（4）、第一高頻變壓器（6）、第二高頻變壓器（7）、第一高頻二極管（8）、第二高頻二極管（9）、第三高頻二極管（10）、第四高頻二極管（11）、以及直流濾波電感（12）：三相交流電接三相半控橋（1）；三相半控橋（1）的輸出接無源PFC電感（2）；無源PFC電感（2）輸出接無源PFC電容（3）；無源PFC電容（3）輸出接兩路并聯(lián)的雙管正激電路（4）；雙管正激電路（4）輸出接第一高頻變壓器（6）、第二高頻變壓器（7）的原邊繞組，第一高頻變壓器（6）、第二高頻變壓器（7）的付邊繞組的輸出依次接第一高頻二極管（8）、第二高頻二極管（9）、第三高頻二極管（10）、第四高頻二極管（11）；第一高頻二極管（8）、第二高頻二極管（9）、第三高頻二極管（10）、第四高頻二極管（11）為依次串聯(lián)的關(guān)系，其輸出接直流濾波電感（12）；直流濾波電感（12）的輸出即開關(guān)電源的直流輸出。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韋光輝，楊金華，呼志杰，趙國柱，梁強，張興，
申請(專利權(quán))人：煙臺龍源電力技術(shù)股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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