專利名稱：高頻高壓脈沖電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種脈沖電源，尤其是一種用于原油電脫水或脫鹽設(shè)備的高頻高壓脈沖電源。
背景技術(shù)：
近年來，高頻高壓脈沖電源在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普遍，包括進(jìn)行電破乳、溶劑萃取、油水分離等。實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，可調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)脈寬的高頻高壓脈沖電源是石油化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。
在原油加工過程中原油的脫水脫鹽是重要環(huán)節(jié)，目前在脫水脫鹽環(huán)節(jié)所采用的脫水脫鹽方式主要是電-化學(xué)脫水方法，即加入電壓為50Hz的交流或直流高壓，根據(jù)供電方式不同可選擇交流脫水脫鹽、直流脫水脫鹽和交-直流混合脫水脫鹽方法。但隨著油田進(jìn)入高含水期開采階段，大部分油區(qū)綜合含水量高達(dá)90％，為了提高采收率，一般采用三次采油技術(shù)進(jìn)行原油開采，通過向地下注入驅(qū)油劑驅(qū)出原油，這些驅(qū)油劑使采出液的組成和油水乳化狀態(tài)極為復(fù)雜，乳化液粘度大、顆粒細(xì)微，對這些采出液進(jìn)行破乳和沉降操作都很困難，而且導(dǎo)致了油品的絕緣性變差。常規(guī)的原油電脫水/脫鹽供電設(shè)備在處理復(fù)合驅(qū)原油時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的電源一般無法建立穩(wěn)定的破乳電場，而且常常會在電脫水器極板間出現(xiàn)短路現(xiàn)象。如果三次采出液油水處理工藝得不到很好的解決，其將成為制約三次采油技術(shù)推廣及老油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵問題。
為克服上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種利用高頻高壓脈沖進(jìn)行脫水的裝置，三相電源A、B、C經(jīng)整流、濾波和逆變后形成高頻脈沖，再通過高頻變壓器進(jìn)行升壓，經(jīng)高頻整流器整流后形成高頻高壓脈沖，最后這種高頻高壓脈沖再經(jīng)高壓防爆接口及高壓絕緣棒引入高頻電脫水器電極板上，在電脫水器內(nèi)形成高頻脈沖電場進(jìn)行脫水。但該裝置在實(shí)際使用中存在消耗大、高頻脈沖波形嚴(yán)重失真的技術(shù)問題。這是由于電路中的升壓變壓器并非是理想材料制成的變壓器，在交變磁化過程中，高頻高壓變壓器鐵芯內(nèi)部會出現(xiàn)磁滯損耗和渦流損耗，隨著磁場交變頻率增加，磁滯損耗和渦流損耗會以指數(shù)級數(shù)增長。對于頻率達(dá)到大約10000Hz的高頻脈沖來說，該能耗使高壓變壓器無法正常工作，而在電感一定的情況下，過高的頻率會使輸出脈沖波形嚴(yán)重失真，從而無法獲得需要的脈沖波形以滿足生產(chǎn)要求。
現(xiàn)有技術(shù)還提出了一種由直流高壓電源、倍壓整流、信號源和穩(wěn)壓三極管等電路組成的高頻高壓脈沖電源，但其一方面成本高，另一方面電流小，電流只能達(dá)到約1mA～5mA，不能滿足電流要求范圍大的電脫水使用的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，提出一種高頻高壓脈沖電源，在具備可調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)脈寬的同時(shí)，具有輸出電流范圍寬、能耗小和低成本等特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提供了一種高頻高壓脈沖電源，包括一具有一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組的工頻變壓器，所述工頻變壓器的每個(gè)副邊繞組與依次串接的整流電路、濾波電路和高頻脈沖發(fā)生電路連接，多個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路的正輸出端和負(fù)輸出端依次首尾相連，第一個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路的正輸出端和最后一個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路的負(fù)輸出端與負(fù)載連接，所述多個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路還與一控制其導(dǎo)通或斷開的計(jì)算機(jī)控制器連接。
所述高頻脈沖發(fā)生電路包括脈沖開關(guān)和續(xù)流二極管，所述脈沖開關(guān)串聯(lián)于所述濾波電路和正輸出端之間，所述續(xù)流二極管并聯(lián)在所述正輸出端和負(fù)輸出端之間，所述脈沖開關(guān)通過驅(qū)動單元與所述計(jì)算機(jī)控制器連接。進(jìn)一步地，所述脈沖開關(guān)和續(xù)流二極管還分別串接有脈沖電流檢測元件，所述脈沖電流檢測元件通過測量單元與所述計(jì)算機(jī)控制器連接。所述計(jì)算機(jī)控制器為可編程控制器或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，所述脈沖開關(guān)為絕緣柵雙極晶體管。
在上述技術(shù)方案中，所述工頻變壓器的原邊繞組和副邊繞組至少一側(cè)為三角形接法，進(jìn)一步地，所述工頻變壓器的原邊還串聯(lián)有用于調(diào)節(jié)脈沖電源輸出幅值和防止由于副邊負(fù)載短路而導(dǎo)致電流過大的直流電源控制的可變電抗器，所述可變電抗器與所述計(jì)算機(jī)控制器連接。
本實(shí)用新型基于同步疊加原理的高頻高壓脈沖電源可以獲得三種電源直流電源、脈沖電源和混合(直流和脈沖)電源。針對現(xiàn)有技術(shù)中高頻高壓脈沖電源中的脈沖變壓器電能損耗大和波形嚴(yán)重畸變的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提出了一種不采用高能耗的高頻高壓脈沖變壓器的技術(shù)方案，采用多副邊的工頻變壓器來生成多組交流電壓，經(jīng)整流和濾波后，再進(jìn)行調(diào)頻調(diào)幅調(diào)脈寬同步疊加，既解決了對高頻脈沖進(jìn)行變壓帶來波形嚴(yán)重畸變的技術(shù)問題，又具有能耗小的優(yōu)點(diǎn)，能節(jié)省因使用脈沖變壓器方案的原油電脫水(或鹽)高壓脈沖電源所消耗的大量的電能。
本實(shí)用新型在采用計(jì)算機(jī)控制器和高頻脈沖發(fā)生電路將多組直流電源同步疊加成高頻高壓脈沖電源的技術(shù)方案基礎(chǔ)上，采用智能預(yù)測控制策略使得高壓脈沖電源輸出恒流，保證電脫水(或鹽)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的電場，而且具有寬范圍的輸出電流，最大限度地滿足了實(shí)際生產(chǎn)需要。
本實(shí)用新型工頻變壓器的原邊繞組和副邊繞組采用至少一側(cè)為三角形接法的技術(shù)方案，徹底消除了三次諧波，不會對系統(tǒng)電源造成諧波影響。同時(shí)通過在工頻變壓器的原邊串聯(lián)直流電源控制的可變電抗器，計(jì)算機(jī)控制器根據(jù)副邊電流調(diào)節(jié)可變電抗器的阻抗值，從而使本實(shí)用新型具有過電流保護(hù)功能，即使在負(fù)載發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)仍能安全運(yùn)行。
本實(shí)用新型創(chuàng)造性地提出了“交-直-脈沖疊加升壓”產(chǎn)生高頻高壓脈沖電源的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有可調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)脈寬、電流范圍寬、無諧波污染、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型同樣適用于使用直流或脈沖電源的電除塵、雷達(dá)發(fā)射、直線加速器和食品殺菌等領(lǐng)域。
下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型高頻高壓脈沖電源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型高頻脈沖發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型工頻變壓器原、副邊繞組的示意圖；圖4為本實(shí)用新型工頻變壓器的電路連接示意圖。
附圖標(biāo)記說明1-工頻變壓器；2-整流電路； 3-濾波電路；4-高頻脈沖發(fā)生電路； 5-控制和保護(hù)電路；6-計(jì)算機(jī)控制器；7-直流電源輔助電路； 8-負(fù)載； 9-可變電抗器；10-驅(qū)動單元； 11-測量單元； 411/421-電流檢測元件；412/422-脈沖開關(guān)；413/423-電流檢測元件； 414/424-續(xù)流二極管；415/425-正輸出端；416/426-負(fù)輸出端。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型高頻高壓脈沖電源的結(jié)構(gòu)示意圖，包括工頻變壓器1、多個(gè)整流電路21、21...2N、多個(gè)濾波電路31、31...3N、多個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路41、41...4N和計(jì)算機(jī)控制器6，其中，工頻變壓器1具有一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組，可以將一組工頻交流電源變換為多組工頻交流電源。整流電路、濾波電路和高頻脈沖發(fā)生電路的數(shù)量與副邊繞組個(gè)數(shù)相同，整流電路21、22...2N依次與每個(gè)副邊繞組連接，每一副邊繞組輸出的工頻交流電源都進(jìn)入相應(yīng)的整流電路21、22...2N，可以將多組工頻交流電源進(jìn)行整流，輸出多組脈動電壓電源。濾波電路31、32...3N依次與整流電路21、22...2N連接，將多組脈動電壓電源進(jìn)行濾波，輸出多組直流電源。高頻脈沖發(fā)生電路41、42...4N的輸入端依次與濾波電路31、32...3N連接，且每個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路的負(fù)輸出端和下一個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路的正輸出端依次首尾相連，第一個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路41的正輸出端和最后一個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路4N的負(fù)輸出端與負(fù)載8連接，將多組直流電源變換為一組高壓高頻脈沖電源后向負(fù)載8輸出。計(jì)算機(jī)控制器6具有N個(gè)控制輸出端，分別與多個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路41、42...4N的控制輸入端連接，用于控制設(shè)定數(shù)量的高頻脈沖發(fā)生電路導(dǎo)通或關(guān)斷，使設(shè)定數(shù)量的高頻脈沖發(fā)生電路輸出具有相同脈沖寬度和周期的脈沖電源，最后脈沖電源同步疊加成高壓高頻脈沖電源。計(jì)算機(jī)控制器6提供同頻同脈寬同步控制信號，基于疊加原理，當(dāng)控制其中一部分高頻脈沖發(fā)生電路開啟，另一部分關(guān)斷時(shí)，可以疊加出不同幅度的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)輸出電源的幅度調(diào)整。同時(shí)該控制信號具有一定的脈沖寬度和占空比，使輸出的高壓高頻脈沖電源具有設(shè)定的脈沖寬度和頻率，而電源幅度、脈沖寬度和頻率之間相互無制約。本實(shí)用新型上述技術(shù)方案既可以保證良好的輸出波形，又具有輸出脈寬、幅度和頻率任意可調(diào)的特點(diǎn)，控制過程十分簡捷、可靠。
在上述技術(shù)方案中，每個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路包括脈沖開關(guān)和續(xù)流二極管，脈沖開關(guān)串聯(lián)在濾波電路和正輸出端之間，續(xù)流二極管并聯(lián)在正輸出端(對應(yīng)二極管的負(fù)極)和負(fù)輸出端(對應(yīng)二極管的正極)之間，脈沖開關(guān)通過驅(qū)動單元10與計(jì)算機(jī)控制器6連接，根據(jù)計(jì)算機(jī)控制器6發(fā)出的控制信號完成閉合和斷開，還包括分別與脈沖開關(guān)和續(xù)流二極管串接的脈沖電流檢測元件，脈沖電流檢測元件通過測量單元11與計(jì)算機(jī)控制器6連接。圖2為本實(shí)用新型高頻脈沖發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖，只示意了高頻脈沖發(fā)生電路41和42，其他結(jié)構(gòu)和工作原理完全相同。其中脈沖開關(guān)412和422分別通過驅(qū)動單元10與計(jì)算機(jī)控制器6連接，高頻脈沖發(fā)生電路41的負(fù)輸出端416和高頻脈沖發(fā)生電路42的正輸出端425連接，高頻脈沖發(fā)生電路41的正輸出端415和高頻脈沖發(fā)生電路42的負(fù)輸出端426分別連接負(fù)載8。其輸出高頻脈沖電源的工作過程為計(jì)算機(jī)控制器6通過驅(qū)動單元10向脈沖開關(guān)412、422發(fā)出高電平，脈沖開關(guān)412、422導(dǎo)通，其正輸出端415、425分別輸出一組高頻脈沖電源，續(xù)流二極管414、424處于截止?fàn)顟B(tài)，由于高頻脈沖發(fā)生電路41的負(fù)輸出端416和高頻脈沖發(fā)生電路42的正輸出端425連接，所以兩組高頻脈沖電源同步疊加后施加在負(fù)載上。計(jì)算機(jī)控制器6向脈沖開關(guān)412發(fā)出高電平，向脈沖開關(guān)422發(fā)出零電平，脈沖開關(guān)412導(dǎo)通，其正輸出端415輸出一組高頻脈沖電源，續(xù)流二極管414處于截止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)脈沖開關(guān)422斷開，續(xù)流二極管424處于導(dǎo)通狀態(tài)，高頻脈沖發(fā)生電路42被短路，無輸出，所以只有一組高頻脈沖電源施加在負(fù)載8上。從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型可以通過高頻脈沖發(fā)生電路實(shí)現(xiàn)電源幅度、脈沖寬度和脈沖頻率寬范圍的調(diào)節(jié)，其中脈沖開關(guān)412、422...4N2和續(xù)流二極管414、424...4N4的配合可以調(diào)節(jié)高頻脈沖電源的電壓幅度，脈沖開關(guān)412、422...4N2的閉合、斷開時(shí)間可以調(diào)節(jié)高頻脈沖電源的頻率和脈沖寬度。
在本實(shí)用新型上述技術(shù)方案中，脈沖開關(guān)選用近年來發(fā)展起來的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，絕緣柵雙極晶體管具有工作速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性能好、驅(qū)動簡單、阻斷電壓高以及載流能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能滿足復(fù)雜的工業(yè)要求。更重要的是，絕緣柵雙極晶體管可以保證本實(shí)用新型可以輸出較大的電流，這對于要求電流范圍大的電脫水(或鹽)領(lǐng)域十分必要。所有脈沖電流檢測元件通過測量單元11與計(jì)算機(jī)控制器6連接，監(jiān)測高頻脈沖發(fā)生電路的動作是否與命令一致，脈沖電流檢測元件411...4N1和脈沖電流檢測元件414...4N4所檢測的信號的通斷應(yīng)是互補(bǔ)的，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)視并進(jìn)行故障診斷，提高本實(shí)用新型控制的可靠性。
在本實(shí)用新型技術(shù)方案中，計(jì)算機(jī)控制器6由抗干擾能力強(qiáng)的可編程控制器PLC或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，向高頻脈沖發(fā)生電路輸出具有一定脈沖寬度和占空比的脈沖信號。計(jì)算機(jī)控制器6還分別連接有控制和保護(hù)電路5和直流電源輔助電路7，用于為整個(gè)系統(tǒng)提供過流、過壓、過載和短路等保護(hù)功能。
同時(shí)，計(jì)算機(jī)控制器6可以根據(jù)罐內(nèi)油水比例狀態(tài)或油水(或鹽)等效電阻大小，結(jié)合通過測量單元11采集的脈沖電流檢測元件411...4N1、414...4N4的電流信號，對高頻脈沖發(fā)生電路41...4N進(jìn)行同步控制，達(dá)到恒流輸出的目的。在電脫水的工藝過程中，為了使脫水器中的電極板不發(fā)生短路，高頻脈沖必須在乳狀液短路形成之前消失，使得乳狀液短路消失，再待到絕緣性能恢復(fù)后發(fā)送下一個(gè)脈沖，以保證電場的穩(wěn)定性。但實(shí)際生產(chǎn)中存在油品質(zhì)、油水比例狀態(tài)、油鹽等效電阻大小等不確定因素，因此，本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)控制器根據(jù)檢測信號在線計(jì)算控制規(guī)律使高壓高頻脈沖電源的波形、幅度和頻率也隨之改變的技術(shù)方案完全適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)需要，具有重要的實(shí)際意義。
圖3為本實(shí)用新型工頻變壓器原、副邊繞組的示意圖，原邊繞組為普通的A、B、C三相，副邊由多個(gè)相同數(shù)量的繞組構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)將一組工頻交流電源變換為多組工頻交流電源。其中原邊繞組、副邊繞組至少有一側(cè)為三角形接法，以消掉由整流產(chǎn)生的三次諧波，不會對系統(tǒng)電源造成不良影響。如果原邊繞組不采用三角形接法的話，為了消除在整流電路整流所產(chǎn)生出的三次諧波，所有的副邊繞組應(yīng)當(dāng)采用相同的三角形接法。圖3為三相輸入的交流電源，本實(shí)用新型對于單相交流電源也同樣適用。此外，本實(shí)用新型每個(gè)整流電路由6個(gè)整流二極管組成，每個(gè)濾波電路為大電容。
圖4為本實(shí)用新型工頻變壓器的電路連接示意圖。為了能夠?qū)ゎl變壓器1的副邊輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，本實(shí)用新型在工頻變壓器1的原邊串接了直流電源控制的可變電抗器9，其控制端與計(jì)算機(jī)控制器6連接，通過調(diào)節(jié)直流電壓的大小就可調(diào)節(jié)其阻抗大小，從而調(diào)節(jié)工頻變壓器1的輸出。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)控制器6與副邊電路上的脈沖電流檢測元件411...4N1、414...4N4連接，計(jì)算機(jī)控制器6依據(jù)副邊電路電流數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)可變電抗器9的阻抗值，最終實(shí)現(xiàn)對副邊回路電流的控制。上述技術(shù)方案尤其在負(fù)載8出現(xiàn)短路時(shí)負(fù)載8的電流也很小從而對本實(shí)用新型能起到保護(hù)作用。通過控制可變電抗器9改變電壓幅值為電壓外環(huán)調(diào)節(jié)。通過控制高頻脈沖發(fā)生電路41...4N的疊加改變電壓幅值為電壓內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)。
下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
實(shí)施例一輸出8000伏電壓的直流電源的控制過程假設(shè)每個(gè)濾波電路的輸出為800伏直流電源，當(dāng)需要輸出8000伏電壓的直流電源時(shí)，計(jì)算機(jī)控制器6通過驅(qū)動單元10向10個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路41、42...410發(fā)出高電平驅(qū)動信號，同時(shí)向其余的高頻脈沖發(fā)生電路411、412...4N發(fā)出零電平驅(qū)動信號，計(jì)算機(jī)控制器6通過測量單元11和脈沖電流檢測元件監(jiān)測所有信號是否與命令一致。當(dāng)不需要輸出直流電源時(shí)，計(jì)算機(jī)控制器6向所有高頻脈沖發(fā)生電路發(fā)出零電平驅(qū)動信號。
實(shí)際上，10個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路不僅限制在第一到第十個(gè)，計(jì)算機(jī)控制器6可以向任意10個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路發(fā)出高電平，也可實(shí)現(xiàn)同樣效果。
實(shí)施例二輸出4000伏電壓、脈寬0.05毫秒、周期0.1毫秒的高壓高頻脈沖電源的控制過程假設(shè)每個(gè)濾波電路的輸出為800伏直流電源，當(dāng)需要所設(shè)計(jì)的高壓高頻脈沖電源時(shí)，計(jì)算機(jī)控制器6通過驅(qū)動單元10向任意5個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路發(fā)出脈沖寬度為0.05毫秒、周期為0.1毫秒的脈沖驅(qū)動信號，同時(shí)向其余N-5個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路發(fā)出零電平驅(qū)動信號，計(jì)算機(jī)控制器6監(jiān)測所有信號是否與命令一致。當(dāng)不需要輸出所設(shè)計(jì)的脈沖電源時(shí)，計(jì)算機(jī)控制器6向所有高頻脈沖發(fā)生電路發(fā)出零電平驅(qū)動信號。
實(shí)施例三輸出4000伏電壓、脈寬0.05毫秒、周期0.1毫秒的高壓高頻脈沖電源和8000伏電壓的直流混合電源的控制過程將上述實(shí)施例一和實(shí)施例二兩種情況結(jié)合起來即可實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)有技術(shù)通常采用“交-直-變壓器升壓”的方式產(chǎn)生高頻高壓脈沖電源，即先對交流電源進(jìn)行整流、濾波和逆變后形成高頻脈沖，再通過高頻變壓器進(jìn)行升壓，最后經(jīng)高頻整流器整流形成高頻高壓脈沖。本實(shí)用新型上述技術(shù)方案創(chuàng)造性地提出了基于同步疊加原理的“交-直-脈沖疊加升壓”產(chǎn)生高頻高壓脈沖電源的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型不采用高耗能的高壓高頻脈沖變壓器方案，從而能節(jié)省目前已有原油電脫水(或鹽)高壓脈沖電源所消耗的大量的電能，同時(shí)具有可調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)脈寬、電流范圍寬、無諧波污染、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種高頻高壓脈沖電源，其特征在于，包括一具有一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組的工頻變壓器，所述工頻變壓器的每個(gè)副邊繞組與依次串接的整流電路、濾波電路和高頻脈沖發(fā)生電路連接，多個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路的正輸出端和負(fù)輸出端依次首尾相連，第一個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路的正輸出端和最后一個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路的負(fù)輸出端與負(fù)載連接，所述多個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路還與一控制其導(dǎo)通或斷開的計(jì)算機(jī)控制器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高頻高壓脈沖電源，其特征在于，所述高頻脈沖發(fā)生電路包括脈沖開關(guān)和續(xù)流二極管，所述脈沖開關(guān)串聯(lián)在所述濾波電路和正輸出端之間，所述續(xù)流二極管并聯(lián)在所述正輸出端和負(fù)輸出端之間，所述脈沖開關(guān)通過驅(qū)動單元與所述計(jì)算機(jī)控制器連接。
3.如權(quán)利要求2所述的高頻高壓脈沖電源，其特征在于，所述脈沖開關(guān)和續(xù)流二極管還分別串接有脈沖電流檢測元件，所述脈沖電流檢測元件通過測量單元與所述計(jì)算機(jī)控制器連接。
4.如權(quán)利要求1～3任一所述的高頻高壓脈沖電源，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)控制器為可編程控制器或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
5.如權(quán)利要求2或3所述的高頻高壓脈沖電源，其特征在于，所述脈沖開關(guān)為絕緣柵雙極晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的高頻高壓脈沖電源，其特征在于，所述工頻變壓器的原邊繞組和副邊繞組至少一側(cè)為三角形接法。
7.如權(quán)利要求1或6所述的高頻高壓脈沖電源，其特征在于，所述工頻變壓器的原邊還串聯(lián)有用于調(diào)節(jié)脈沖電源輸出幅值和防止由于副邊負(fù)載短路而導(dǎo)致電流過大的直流電源控制的可變電抗器，所述可變電抗器與所述計(jì)算機(jī)控制器連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高頻高壓脈沖電源，所述電源包括一具有一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組的工頻變壓器，工頻變壓器的每個(gè)副邊繞組與依次串接的整流電路、濾波電路和高頻脈沖發(fā)生電路連接，多個(gè)高頻脈沖發(fā)生電路正輸出端和負(fù)輸出端依次首尾相連，且與一控制其導(dǎo)通或斷開的計(jì)算機(jī)控制器連接。所述高頻脈沖發(fā)生電路包括脈沖開關(guān)和續(xù)流二極管，所述脈沖開關(guān)串聯(lián)在所述濾波電路和正輸出端之間，所述續(xù)流二極管并聯(lián)在所述正輸出端和負(fù)輸出端之間，所述脈沖開關(guān)通過驅(qū)動單元與所述計(jì)算機(jī)控制器連接。本實(shí)用新型提出了“交－直－脈沖疊加升壓”產(chǎn)生高頻高壓脈沖電源的技術(shù)方案，具有可變頻、易調(diào)壓、能調(diào)脈寬、電流范圍寬、無諧波污染、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02M9/00GK2882106SQ20062000236
公開日2007年3月21日 申請日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者梁志珊 申請人:中國石油大學(xué)(北京)