本發(fā)明涉及倍壓電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全波串聯(lián)多倍壓整流電路、除塵電源及除塵裝置。

背景技術(shù)：

在電力、冶金、水泥等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，這些粉塵會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。這些行業(yè)采用的除塵設(shè)備通常有旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器、電除塵器(包括常規(guī)電除塵器和高頻高壓靜電除塵器)等。電除塵器(尤其是高頻高壓靜電除塵器)具有風(fēng)阻小、節(jié)能、除塵效率高的優(yōu)點(diǎn)。

電除塵器的工作原理示意圖如圖4所示，電除塵器輸出的直流高壓電壓經(jīng)高壓電纜輸送至除塵電場(chǎng)，除塵電場(chǎng)內(nèi)安裝帶有大量刺狀結(jié)構(gòu)的電暈線，電暈線接直流高壓電壓的負(fù)極，除塵電場(chǎng)外殼接直流高壓的正極。當(dāng)加到除塵電場(chǎng)的直流高壓達(dá)到一定值時(shí)，便會(huì)有大量電子從電暈線(負(fù)極)上的刺狀放電端以電暈放電的方式放出，經(jīng)電場(chǎng)空間到達(dá)除塵電場(chǎng)外殼(正極)。在這個(gè)電場(chǎng)空間中若有粉塵顆粒存在，便會(huì)被電子俘獲并同電子一起在電場(chǎng)作用下向陽(yáng)極(即除塵電場(chǎng)外殼)運(yùn)動(dòng)，并最終附著在除塵電場(chǎng)外殼上，從而達(dá)到除塵的目的。待到除塵電場(chǎng)外殼積累了一定數(shù)量的粉塵后，由振打和回收裝置清除掉附著在除塵電場(chǎng)外殼上的粉塵并回收利用。

目前高壓靜電除塵電源應(yīng)用的直流高壓產(chǎn)生電路主要有兩種形式，一是橋式整流電路(圖1)，二是半波傳遞式多倍壓整流電路(圖2)，它們均是把變換后的PWM波用單個(gè)整流變壓器升壓后經(jīng)整流或是經(jīng)整流濾波后輸出到除塵電場(chǎng)。

橋式整流電路存在的缺點(diǎn)是整流變壓器輸出電壓的幅度及整流原件承受電壓的幅度均為該整流電路輸出電壓的幅度，這便給整流變壓器的制作和整流元件的選擇帶來(lái)困難并降低了其工作可靠性，如經(jīng)濾波輸出則濾波原件也要承受同樣的電壓幅度并且提高了整流原件的電流耐量要求。同時(shí)這種電路輸出電壓特性較硬、脈動(dòng)較大，容易產(chǎn)生火花放電，不利于除塵效率的提高?？傮w來(lái)說(shuō)，這種電路制作困難、可靠性較低且除塵效率提高困難。

半波傳遞式多倍壓(N倍壓)整流電路整流變壓器的輸出電壓略大于該整流電路輸出電壓的(1/N)，故整流變壓器的制作難度降低，但整流原件(包括二極管和電容)則需承受整流變壓器輸出電壓的二倍，其原件選擇和工作可靠性都存在一些問(wèn)題；電路在有負(fù)載的情況下，能量從前往后的傳遞過(guò)程中會(huì)逐步減弱，因而輸出特性偏軟，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓變化較大，同時(shí)由于是半波整流，所以輸出電壓脈動(dòng)較大，這樣的電壓在除塵電場(chǎng)中容易出現(xiàn)火花放電，火花放電是一種瞬時(shí)高強(qiáng)度放電，會(huì)引起除塵電場(chǎng)中電壓跌落，并產(chǎn)生強(qiáng)烈電流脈沖，從而浪費(fèi)電能，降低除塵效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種全波串聯(lián)多倍壓整流電路，所述整流電路制作難度小，可靠性強(qiáng)，輸出電壓脈動(dòng)系數(shù)小，輸出特性好。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種全波串聯(lián)多倍壓整流電路，其特征在于：包括若干個(gè)串聯(lián)連接的2倍壓整流單元，每個(gè)所述2倍壓整流單元包括一個(gè)高壓變壓器、兩個(gè)整流二極管和兩個(gè)濾波電容，高壓變壓器T1的原級(jí)接電源，二極管D1的陽(yáng)極依次經(jīng)電容C1、電容C2后與二極管D2的陰極連接，二極管D2的陽(yáng)極與二極管D1的陰極連接，高壓變壓器T1次級(jí)的一端與二極管D1與二極管D2的結(jié)點(diǎn)連接，高壓變壓器T1次級(jí)的另一端與電容C1和電容C2的結(jié)點(diǎn)連接，每個(gè)單元中二極管D1與電容C1的結(jié)點(diǎn)為所述單元的一個(gè)接線端，二極管D2與電容C2的結(jié)點(diǎn)為所述單元的另一個(gè)接線端，第一個(gè)2倍壓整流單元經(jīng)若干個(gè)2倍壓整流單元后與最后一個(gè)2倍壓整流單元串聯(lián)，若干個(gè)單元串聯(lián)后的兩個(gè)自由端為所述整流電路的兩個(gè)輸出端，兩個(gè)自由端中，二極管D2與電容C2的結(jié)點(diǎn)為所述整流電路的正極輸出端，二極管D1與電容C1的結(jié)點(diǎn)為所述整流電路的負(fù)極輸出端。

優(yōu)選的，所述2倍頻整流單元為兩個(gè)以上。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種高壓靜電除塵電源，其特征在于：包括工頻電源整流濾波電路、高頻逆變電路和全波串聯(lián)多倍壓整流電路，所述工頻電源整流濾波電路的輸入端接交流電源，所述工頻電源整流濾波電路的輸出端與所述高頻逆變電路的輸入端連接，所述高頻逆變電路的輸出端與所述全波串聯(lián)多倍壓整流電路的輸入端連接，所述全波串聯(lián)多倍壓整流電路的輸出端為所述除塵電源的輸出端，所述全波串聯(lián)多倍壓整流電路為前述全波串聯(lián)多倍壓整流電路。

優(yōu)選的，所述工頻電源整流濾波電路的輸入端接380V交流電，輸出為500V的直流電壓。

優(yōu)選的，所述高頻逆變電路輸出頻率為20kH_Z的PWM脈沖波。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種除塵裝置，其特征在于：包括除塵電源、除塵電場(chǎng)和電暈線，所述除塵電源為前述高壓靜電除塵電源，所述除塵電源的負(fù)極輸出端與所述電暈線連接，所述電暈線位于所述除塵電場(chǎng)內(nèi)，所述除塵電場(chǎng)接地。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述整流電路使用多個(gè)整流變壓器，降低了每個(gè)變壓器的功率輸出，相應(yīng)降低了制作難度，同時(shí)倍壓電容僅承受一倍的整流變壓器輸出電壓，使可靠性大幅增加。這種電路結(jié)構(gòu)由于是全波整流，輸出電壓脈動(dòng)系數(shù)小，同時(shí)改善了電路的輸出特性，有利于設(shè)備除塵效率的提高。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中橋式整流電路的原理圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中半波傳遞式多倍頻整流電路的原理圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述全波串聯(lián)多倍壓整流電路的原理圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例所述除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、除塵電場(chǎng) 2、電暈線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。

如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種全波串聯(lián)多倍壓整流電路，包括若干個(gè)串聯(lián)連接的2倍壓整流單元。每個(gè)所述2倍壓整流單元包括一個(gè)高壓變壓器、兩個(gè)整流二極管和兩個(gè)濾波電容，高壓變壓器T1的原級(jí)接電源，二極管D1的陽(yáng)極依次經(jīng)電容C1、電容C2后與二極管D2的陰極連接，二極管D2的陽(yáng)極與二極管D1的陰極連接，高壓變壓器T1次級(jí)的一端與二極管D1與二極管D2的結(jié)點(diǎn)連接，高壓變壓器T1次級(jí)的另一端與電容C1和電容C2的結(jié)點(diǎn)連接，每個(gè)單元中二極管D1與電容C1的結(jié)點(diǎn)為所述單元的一個(gè)接線端，二極管D2與電容C2的結(jié)點(diǎn)為所述單元的另一個(gè)接線端，第一個(gè)2倍壓整流單元經(jīng)若干個(gè)2倍壓整流單元后與最后一個(gè)2倍壓整流單元串聯(lián)，若干個(gè)單元串聯(lián)后的兩個(gè)自由端為所述整流電路的兩個(gè)輸出端，兩個(gè)自由端中，二極管D2與電容C2的結(jié)點(diǎn)為所述整流電路的正極輸出端，二極管D1與電容C1的結(jié)點(diǎn)為所述整流電路的負(fù)極輸出端。

需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整2倍壓整流單元的個(gè)數(shù)，以適應(yīng)不同等級(jí)電壓的需要，優(yōu)選的使用兩個(gè)以上。

圖3中，本2倍壓整流單元在穩(wěn)定工作時(shí)濾波電容C1、C2上的電壓幅度均為高壓變壓器T1輸出電壓的幅度，因而單元在穩(wěn)定工作時(shí)的輸出電壓約為2倍的高壓變壓器T1輸出電壓的幅度。

在高壓變壓器T1輸出電壓的負(fù)半周期間，高壓變壓器T1經(jīng)過(guò)整流二極管D1為電容C1充電，電流路徑如圖3中實(shí)線所示，使其上的電壓上升到高壓變壓器T1輸出電壓的幅度。同時(shí)電容C1、C2上的電壓(既該多倍壓電路的輸出電壓)通過(guò)負(fù)載放電，由于電容C2在這段時(shí)間沒(méi)有被充電，所以這段時(shí)間電容C2上的電壓有所下降。

在高壓變壓器T1輸出電壓的正半周期間，高壓變壓器T1經(jīng)過(guò)整流二極管D2為電容C2充電，電流路徑如圖3中虛線所示，使其上的電壓上升到高壓變壓器輸出電壓的幅度。與上相同的原因這段時(shí)間電容C1上的電壓有所下降。

這樣，本2倍壓整流單元的輸出電壓就是串聯(lián)電容C1、C2上的電壓，約為高壓變壓器T1輸出電壓幅度的2倍。由若干個(gè)(N個(gè))這樣的單元串聯(lián)起來(lái)，就可得到多倍壓整流電路,輸出電壓約為高壓變壓器輸出電壓幅度的2N倍。由于串聯(lián)電容C1、C2一個(gè)在充電的同時(shí)，另一個(gè)則在放電，因而串聯(lián)電容C1、C2上的電壓是基本穩(wěn)定的，脈動(dòng)較小，也既該多倍壓電路的輸出電壓是基本穩(wěn)定的，脈動(dòng)很小，有利提高除塵的平均電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，提高除塵效率。

如圖5所示，本發(fā)明還公開(kāi)了一種高壓靜電除塵電源，包括工頻電源整流濾波電路、高頻逆變電路和全波串聯(lián)多倍壓整流電路。所述工頻電源整流濾波電路的輸入端接交流電源，所述工頻電源整流濾波電路的輸出端與所述高頻逆變電路的輸入端連接，所述高頻逆變電路的輸出端與所述全波串聯(lián)多倍壓整流電路的輸入端連接，所述全波串聯(lián)多倍壓整流電路的輸出端為所述除塵電源的輸出端，所述全波串聯(lián)多倍壓整流電路為前述的全波串聯(lián)多倍壓整流電路。

因所述除塵電源用了全波串聯(lián)多倍壓整流電路，所以，全波串聯(lián)多倍壓整流電路具有的優(yōu)點(diǎn)所述除塵電源都具有，因此，有利于提高除塵效果。

如圖5所示，本發(fā)明還公開(kāi)了一種除塵裝置，其特征在于：包括除塵電源、除塵電場(chǎng)1和電暈線2。所述除塵電源為前述高壓靜電除塵電源，所述除塵電源的負(fù)極輸出端與所述電暈線2連接，所述電暈線2位于所述除塵電場(chǎng)1內(nèi)，所述除塵電場(chǎng)1接地。

優(yōu)選的，工頻電源整流濾波電路輸入的是380V三相工頻正弦交流電壓，輸出的是約500V基本穩(wěn)定的直流電壓，供高頻逆變電路轉(zhuǎn)換成頻率為約20kH_Z左右的PWM脈沖波。該P(yáng)WM脈沖波經(jīng)全波串聯(lián)多倍壓整流電路中的高壓變壓器升壓后進(jìn)行倍壓整流濾波，變成基本穩(wěn)定的直流高壓后送入除塵電場(chǎng)，對(duì)含塵氣體起到除塵作用。