介质阻挡放电主体结构介绍
时间:2024-10-09 阅读:21
介质阻挡放电电源的整体框架如图 2.1 所示,各部分的功能介绍如下:
1、市电输入。本课题为实验样机,所以设计功率不大,电源输出功率 2kW左右,所以采用 220V 交流电,而没有采用 380V 三相交流电。
2、整流滤波。整流滤波是将输入的 220V 交流电送到整流桥,全波整流后变成正半周期的交流电,然后送到滤波器,滤波后电压信号变成平滑的直流电。整流滤波得到的直流电作为一个稳定的电压源送给全桥逆变器。
3、全桥逆变。全桥逆变是本课题选择的电路拓扑,也是论文需要详细研究分析的重 点。全桥逆变是一种直流电变交流电的转换电路,在大功率场合应用较多。全桥逆变分为两组桥臂,两组桥臂在主控芯片的控制下交替开通和关闭,实现直流交流的功率转换。
4、高频高压变压器。高频高压变压器在整个电路中起着至关重要的作用,它就像一个纽带,连接着前面的逆变器和后面的负载,能够实现阻抗匹配、前后隔离和输出电压升压的作用。
5、负载谐振回路。谐振回路是由变压器的漏感或者另外增加的补偿电感和等离子体发生器构成的一个工作回路。谐振回路可以选择串联谐振回路和并联谐振回路两种方式,在本章中将会详细分析两种谐振方式的优缺点,根据本课题需要,*终选择串联谐振回路。
6、采样电路。采样电路是从负载端采集的电流信号,反馈到控制端,通过分析比较,实现功率控制、电路报警保护和频率跟踪功能。
7、控制电路。控制电路是整个电路的中 枢神经,控制着整个电路的正常运行,包括输出驱动电路,占空比控制调节,同步脉冲调节和报警关断。
8、驱动电路。控制电路的输出驱动能力较弱,不能有效的驱动全桥逆变的开关管,故而引入驱动电路。驱动电路采用美国 IR 公司的 IR2113 系列的芯片,该芯片是专用的开关电源驱动芯片,具有驱动稳定和隔离性好的优点。
9、频率跟踪。频率跟踪电路在市面上很多介质阻挡放电设备中都没有用到,本课题引入频率跟踪电路,能够实现供电电源频率跟踪匹配负载的谐振频率,让电源输出的功率被*大化的利用,提高整机效率。
10、保护电路。保护电路也是一个产品的部分,本课题中采用的保护电路有很多种,主要有过流自动保护、过压锁定保护、过温保护以及缺油保护等,以保证设备安 全稳定的运行。
11、辅助电源。辅助电源是另外设计的线性电源,功率较小,为电路中的各种芯片供电。辅助电源采用新型的稳压芯片,课题设计中选择的是 7805 系列的稳压芯片,它是一种典型的组合封装三端稳压集成电路模块,自带金属基板散热安装片。