gzykying
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本文关键字:逆变电源 高压 正弦波 变频
目前,在臭氧发生器,污水处理,烟气脱硫,高功率激光,等离子体放电等技术领域,高压逆变电源正得到越来越多的应用.传统的高压逆变电源一般由工频或中频变压器直接升压或LC串联谐振获得,不可避免地具有体积大,效率低的缺点.在目前许多需要高压电源的场合,采用远远高于工频的高频高压电源效果更好,而且高频电源体积小,重量轻,是未来发展的方向.
本文介绍了一种介质阻挡放电发生器专用的配套高压正弦波逆变电源.该介质阻挡放电发生器由绝缘材料和在绝缘材料两端蚀刻而成的放电极两部分组成,如图1所示.在放电极间隙中加入介质层,可有效抑制放电电流的增大,有助于在介质两端形成稳定的等离子体层.其等效电路可近似看成是电容和电阻并联组成,这种容性负载在电源设计时必须考虑其对滤波特性的影响.为了研究在不同电压和频率下该放电装置的特性,需要配套的供电电源输出电压和频率变动范围较大.就本装置而言,对电源的要求是:输出电压要能达到20kV,输出电流可达到1A,频率变化范围为5~20kHz,波形为纯正弦.以下介绍该电源的设计要点.
高压正弦波变频逆变电源的设计
输入电源为三相380V,经三相桥整流后,可得约540V的直流电压(随电网电压的变化波动).该直流电压经过DC/DC变换器,得到一个输出幅值可变的直流电压,变化范围设计为0~500V.该变换采用普通的Buck降压变换电路即可实现.可变直流电压经DC/AC全桥逆变电路得到方波输出.该方波经LC滤波后可得到正弦波输出.滤波电感由外加电感和变压器自身漏感组成,滤波电容由变压器自身杂散电容和负载本身的电容构成.低压正弦波最后经高压高频变压器升压得到所需要的高压正弦波.一般的逆变器仅仅靠DC/AC一级变换就可同时实现变频和变压的功能,但本例对输出波形的要求较高,而且输出频率较高,不好实现高频调制,因此,采用两级变换,分别实现变频和变压的功能.
高压正弦波逆变电源已成功应用于某项目的等离子体放电物理实验中,各项性能指标均达到了设计要求.
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