一種高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，包括工頻整流濾波電路、直流斬波電路、高頻逆變電路、濾波電路及高頻升壓電路和控制電路組成，所述控制電路與主電路之間還包含隔離驅(qū)動(dòng)電路，逆變控制電路位于左側(cè)下方，隔離變壓器位于逆變控制電路的上方左側(cè)，高頻升壓變壓器位于所述低溫等離子體發(fā)生器的右側(cè)，整流濾波電路位于所述逆變控制電路的上方右側(cè)，以減少干擾對控制電路的影響，所述整流濾波電路和高頻逆變電路之間還連接有直流斬波電路用以獲得穩(wěn)定可調(diào)的從0伏開始的直流電源。所述控制電路中包含過流保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路，可通過DIP開關(guān)選擇工作模式，對電源進(jìn)行過電壓和過電流保護(hù)。
【專利說明】一種高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫等離子是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí)，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。這個(gè)體系中因總的正、負(fù)電荷數(shù)相等，放電過程中雖然電子能量很高，但重粒子能量很低，整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。近年來，低溫等離子在許多工業(yè)領(lǐng)域，特別是在廢氣污染凈化方面有重要的應(yīng)用。高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器作為低溫等離子設(shè)備的關(guān)鍵部件，它的性能在很大程度上影響低溫等離子體廢氣凈化的效果，傳統(tǒng)的等離子體發(fā)生器因其體積和重量都比較大，且可靠性較低，不能滿足實(shí)際應(yīng)用場合的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種可靠、高精度、體積小、重量輕、簡單、經(jīng)濟(jì)、低成本、低能耗、低電磁污染的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，滿足于低溫等離子體設(shè)備的需要。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，包括工頻整流濾波電路、直流斬波電路、高頻逆變電路、濾波電路及高頻升壓電路和控制電路組成，所述控制電路與主電路之間還包含隔離驅(qū)動(dòng)電路，其中，
[0005]逆變控制電路位于左側(cè)下方，隔離變壓器位于逆變控制電路的上方左側(cè)，高頻升壓變壓器位于所述低溫等離子體發(fā)生器的右側(cè)，整流濾波電路位于所述逆變控制電路的上方右側(cè)，以減少干擾對控制電路的影響。
[0006]所述整流濾波電路和高頻逆變電路之間還連接有直流斬波電路用以獲得穩(wěn)定可調(diào)的從O伏開始的直流電源。
[0007]所述控制電路中包含過流保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路，可通過DIP開關(guān)選擇工作模式，對電源進(jìn)行過電壓和過電流保護(hù)。
[0008]所述的高頻升壓變壓器上安裝了溫控元件，控制外殼上的散熱風(fēng)扇運(yùn)行，并提供溫度報(bào)警保護(hù)。
[0009]所述控制電路中提供了電位器旋鈕和DIP選擇開關(guān)，可自由調(diào)節(jié)電壓頻率和選擇保護(hù)模式。
[0010]所述高頻升壓電路中采用雙高頻升壓變壓器的方式，兩個(gè)高頻升壓變壓器對稱安裝，既提高了可輸出直流的電壓、電流調(diào)節(jié)范圍，又均勻了散熱能力。
[0011]所述主電路中，開放了高頻升壓變壓器的連接，可根據(jù)需要改變高頻升壓變壓器的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)調(diào)整輸出的電壓和電流。
[0012]本實(shí)用新型的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，采用高壓逆變電源的高頻化及脈寬調(diào)制波形改善技術(shù)使得高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器的性能成倍提高，體積成倍減小。所述控制電路電源與主電路電源通過隔離變壓器隔離，避免了互相干擾，提高控制精度。所述的整流電路和逆變電路后分別增加了濾波電路，使電源輸出更加穩(wěn)定。所述的整流電路連接濾波直流斬波電路后獲得可調(diào)的從0-30kv的直流電源。通過溫度測量元件控制散熱風(fēng)扇，有效防止電源過熱。提供手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕，可方便調(diào)節(jié)輸出電壓。所述的控制電路中增加了保護(hù)電路，電場本體在短路或放電時(shí)，對短路、拉弧、過流、過壓、過溫等進(jìn)行保護(hù)，并提供故障報(bào)警輸出。所述的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器增加了通訊功能，提供RS485、以太網(wǎng)、PROFIBUS DP、PROFINET等多種通訊方式，可與處理器、計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)時(shí)監(jiān)控高頻高壓等離子電源裝置的運(yùn)行狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型涉及到的PWM電路原理圖。
[0015]其中，I—電源輸入，2—隔離變壓器，3—整流濾波電路，4—逆變控制電路，5——高頻升壓變壓器，6——工作狀態(tài)輸出，9——DIP開關(guān)，10——電源指示燈，11——故障指示燈，12—通訊模塊接口。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型輸入電源通過輸入端子1、進(jìn)入隔離變壓器2，分為兩路，一路至整流濾波電路3，另一路至控制電路4。電源經(jīng)整流濾波后，進(jìn)入逆變電路4轉(zhuǎn)換至所需的電壓和頻率，濾波后至高頻升壓變壓器5，升壓至需要的輸出電壓。
[0017]其中逆變控制電路4作為核心部分，使用PWM技術(shù):通過開關(guān)器件的脈沖寬度調(diào)制(PWM)，調(diào)整輸出基波電壓的大小、增大輸出電壓中的最低次諧波的階次并減小其諧波數(shù)值，達(dá)到調(diào)控其輸出基波電壓同時(shí)又改善輸出電壓波形的目的。將電壓分解成很多的脈沖，調(diào)頻時(shí)控制脈沖的寬度和脈沖間的間隔時(shí)間就可控制輸出電壓的幅值。
[0018]通電指示燈10，故障報(bào)警燈11均可外接。工作狀態(tài)輸出端子6提供發(fā)生器工作狀態(tài)信號。高頻高壓輸出端可任意接正壓輸出或負(fù)壓輸出。當(dāng)用于2KV-30KV，25-45CM寬間距電場時(shí)，采用串聯(lián)接法。串聯(lián)接法的最大輸出電壓可達(dá)30KV，最大輸出電流可達(dá)30mA。當(dāng)用于20KV以下10-35CM間距電場時(shí)，采用并聯(lián)接法。并聯(lián)接法的最大輸出電壓可達(dá)20KV，最大輸出電流可達(dá)45mA。低溫等離子體發(fā)生器金屬外殼用螺栓固定在電控箱內(nèi)并接地，否者金屬殼上會(huì)有感應(yīng)靜電。低溫等離子體發(fā)生器嚴(yán)禁空載通電。
[0019]通訊模塊接口 12可根據(jù)需要，選擇RS485、以太網(wǎng)、PROFIBUS DP、PR0FINET等多種通訊模式，實(shí)時(shí)監(jiān)控高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器的運(yùn)行狀態(tài)，包括放電電流、電壓、功率等參數(shù)。本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn):
[0020]⑴有短路保護(hù)功能；
[0021]⑵具有過載保護(hù)功能；
[0022]⑶具有過溫保護(hù)功能；
[0023]⑷具有自動(dòng)阻燃功能；
[0024](5)具有防潮功能；
[0025](6)具有自動(dòng)恢復(fù)功能；
[0026](7)具有電壓調(diào)節(jié)功能；[0027]⑶具有頻率調(diào)節(jié)功能；
[0028]⑶具有工作狀態(tài)顯示功能；
[0029](1Φ具有系統(tǒng)故障報(bào)警顯示及報(bào)警輸出功能；
[0030](11)具有通訊功能。
[0031]肋具有工作方式設(shè)置功能。
【權(quán)利要求】
1.一種高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，包括工頻整流濾波電路、直流斬波電路、高頻逆變電路、濾波電路及高頻升壓電路和控制電路組成，其特征在于，所述控制電路與主電路之間還包含隔離驅(qū)動(dòng)電路，其中， 逆變控制電路位于左側(cè)下方，隔離變壓器位于逆變控制電路的上方左側(cè)，高頻升壓變壓器位于所述低溫等離子體發(fā)生器的右側(cè)，整流濾波電路位于所述逆變控制電路的上方右偵牝以減少干擾對控制電路的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述整流濾波電路和高頻逆變電路之間還連接有直流斬波電路用以獲得穩(wěn)定可調(diào)的從O伏開始的直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述控制電路中包含過流保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路，可通過DIP開關(guān)選擇工作模式，對電源進(jìn)行過電壓和過電流保護(hù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述的高頻升壓變壓器上安裝了溫控元件，控制外殼上的散熱風(fēng)扇運(yùn)行，并提供溫度報(bào)警保護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述控制電路中提供了電位器旋鈕和DIP選擇開關(guān)，可自由調(diào)節(jié)電壓頻率和選擇保護(hù)模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述高頻升壓電路中采用雙高頻升壓變壓器的方式，兩個(gè)高頻升壓變壓器對稱安裝，既提高了可輸出直流的電壓、電流調(diào)節(jié)范圍，又均勻了散熱能力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻高壓低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述主電路中，開放了高頻升壓變壓器的連接，可根據(jù)需要改變高頻升壓變壓器的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)調(diào)整輸出的電壓和電流。
【文檔編號】H02M5/40GK203632555SQ201320799448
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】謝勇, 潘榮陸 申請人:上海蘭寶傳感科技股份有限公司