免费毕业论文--高频高压脉冲电源和高频高压电脉(2)
2013-07-14 01:18
导读：串接的整流电路、滤波电路和高频脉冲发生电路连接，多个高频脉冲发生电路的正输出端和负输出端依次首尾相连，第一个高频脉冲发生电路的正输出端和
串接的整流电路、滤波电路和高频脉冲发生电路连接，多个高频脉冲发生电路的正输出端和负输出端依次首尾相连，第一个高频脉冲发生电路的正输出端和最后一个高频脉冲发生电路的负输出端与负载连接，所述多个高频脉冲发生电路和还与一控制其导通或断开的计算机控制器连接。
所述高频脉冲发生电路包括脉冲开关和续流二极管，氘核剖开关串联于所述滤波电路和正输出端之间，所述续流二极管并联在所述正输出端和负输出端之间，所述脉冲开关通过驱动单元与所述计算机控制器连接。进一步地，所述脉冲开关和续流二极管还分别串接有脉冲电流检测元件，所述脉冲电流检测元件通过测量单元与述计算机控制器连接。所述计算机控制器为可编程控制器或工业控制计算机，所述脉冲开关为绝缘栅双极晶体管。
在上述技术方案中，所述工频变压器的原边绕组和副边绕组至少一侧为三角形接法，进一步地，所述工频变压器的原边还串联有用于调节脉冲电源输出幅值和防止由于副边负载短路而导致电流过大的直流电源控制的可变电抗器，所述可变电抗器与所述计算机控制器连接。
为实现本发明的第二目的，本发明还提供了一种高频高压电脉冲的产生方法，包括步骤：
步骤10、对一组工频交流电源进行整流处理，输出多组脉动电压电源；
步骤20、对所述多组工频交流电源进行整流处理，输出多组脉动电压电源；
步骤30、对所述多组脉动电压电源进行滤波处理，输出多组直流电源；
步骤40、对所述多组直流电源进行高频脉冲和叠加处理，输出高频高压脉冲电源。
其中，步骤40具体为：
步骤401、计算机控制器通过驱动单元对设定数量的高频脉冲发生电路发出所设计的驱动信号，对其余的高频脉冲发生电路发生零电平驱动信号；
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步骤402、所述设定数量的高频脉冲发生电路输出具有所设计的相同脉冲宽度和周期的脉冲电压；
步骤403；所述设定数量的高频脉冲发生电路输出的脉冲电压进行同步叠加后得到所设计的电压。
本发明基于同步叠加原理的高频高压脉冲电源可以获得三种电源：直流电源、脉冲电源和混合（直流和脉冲）电源。针对现有技术中高频高压脉冲电源中的脉冲变压器电能损耗大和波形严重畸变的技术缺陷，本发明提出了一种不采用高能耗的高频高压脉冲变压器的技术方案，采用多副边的工频变压器来生成多组交流电压，经整流和滤波后，再进行高频调幅调脉宽同步叠加，既解决了对高频脉冲进行高压带来波形严重畸变的技术问题，又具有能耗小的优点，能节省因使用脉冲变压器方案的原油电脱水（或盐）高压脉冲电源所消耗的大量的电能。
本发明在采用计算机控制器和高频脉冲发生电路将多组直流电源同步叠加成高频高压脉冲电源的技术方案技术上，采用智能预测控制策略使得高压脉冲电源输出恒流，保证电脱水（或盐）系统具有稳定的电场，而且具有宽范围的输出电流，最大限度地满足了实际生产需要。
本发明工频变压器的原边绕组和副边绕组采用至少一侧为三角形接法的技术方案，彻底消除了三次谐波，不会对系统电源造成谐波影响。同时通过在工频变压器的原边串联直流电源控制的可变电抗器，计算机控制器要求副边电流调节可变电抗器的阻抗值，从而使本发明具有过电流保护功能，即使在负载发生短路时，系统仍能安全运行。
本发明基于同步叠加原理的高频高压电脉冲的产生方法突破了现有技术“交-直-脉冲叠加升压”产生高频高压脉冲电源的新方法。与现有技术相比，本发明不采用高耗能的高频高压脉冲变压器方案，从而能节省目前已有原油电脱水（或盐）高压脉冲电源所水泵的大量的电能，同时具有可调频、调幅、调脉宽、电流范围宽、无谐波污染、节能等优点。
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本发明同样适用于使用直流或脉冲电源的电除尘、雷达发射、直线加速器和食品杀菌等领域。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明高频高压脉冲电源的结构示意图；
图2为本发明高频脉冲发生电路的结构示意图；
图3为本发明工频变压器原、副边绕组的示意图；
图4为本发明工频变压器的电路连接示意图；
图5为本发明高频高压电脉冲的产生方法流程图；
图6为本发明进行高频脉冲和叠加处理流程图。
5 附图标记说明：
1—工频变压器； 2—整流电路； 3—滤波电路；
4—高频脉冲发生电路； 5—控制和保护电路； 6—计算机控制器；
7—直流电源辅助电路； 8—负载； 9—可变电抗器；
10—驱动单位； 11—测量单元； 411/421—电流检测元件；
412/422—脉冲开关； 413/423—电流检测元件； 414/424—续流二极管；
415/425—正输出端； 416/426—负输出端。
具体实施方式
图1为本发明高频高压脉冲电源的结构示意图，包括工频变压器1、多个整流电路 21、21…2N、多个滤波电路 31、31…3N依次与整流电路21、21…2N连接，将多组脉动电压电源进行滤波，输出多级直流电源。高频脉冲发生电路41、42…4N的输入端依次与滤波电路31、31…3N连接，且每个高频脉冲发生电路的负输出端和下一个高频脉冲发生电路的正输出端依次首尾相连，第一个高频脉冲发生电路41的正输出端和最后一个高频脉冲发生电路4N的负输出端与负载8连接，将多组直流电源变换为一级高压高频脉冲电源后向负载8输出。计算机控制器6具有N个控制输出端，分别与多个高频脉冲发生电路41、42…4N的控制输入端连接，用于控制设定数量的高频脉冲发生电路导通或关断，使设定数量的高频脉冲发生电路输出具有相同脉冲宽度和周期的脉冲电源，最后脉冲电源同步叠加成高压高频脉冲电源。计算机控制器6提供同步同脉宽控制信号，基于叠加原理，当控制其中
