多變壓器串聯的功率輸出電路的制作方法
【專利摘要】一種多變壓器串聯的功率輸出電路，涉及到一種高壓電源的功率輸出電路，由第一功率開關管、第二功率開關管和多只高壓變壓器單元組成，各高壓變壓器單元的第一初級線圈進行順向串聯構成第一初級低壓回路，各高壓變壓器單元的第二初級線圈進行順向串聯構成第二初級低壓回路，各高壓變壓器單元的次級高壓線圈進行順向疊加輸出；輸入電源連接到第一初級低壓回路的頭端和第二初級低壓回路的尾端，第一初級低壓回路的尾端連接到第二功率開關管的漏極，第二初級低壓回路的頭端連接到第一功率開關管的漏極。本實用新型使各個次級高壓線圈上產生的高壓電進行疊加輸出，大大提高了輸出電壓，以滿足等離子體裝置的長距離引弧的要求。
【專利說明】
多變壓器串聯的功率輸出電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及電子電路，特別涉及到一種高壓電源的功率輸出電路。
【背景技術】
[0002]當前，等離子技術已得到廣泛的應用，用等離子體處置工業有害物質、醫療垃圾、生活垃圾的方式與一般的焚燒方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現象下所形成的一種狀態，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態，經相互碰撞而產生高溫，被處理的工業有害物質、醫療垃圾、垃圾廢物受到高溫高壓的等離子體沖擊時，其分子、原子將會重新組合而生成新的物質，從而使有害物質變為無害物質。在處置工業有害物質、醫療垃圾、生活垃圾等離子體設備中需要高壓引弧電源。
[0003]用等離子體噴槍加熱分解水蒸氣做氣化劑來氣化煤或垃圾將成為今后的首選，在常壓條件下，溫度在2000K時水分子幾乎不分解，2500K時有25%的水發生分解，3400?3500K時氫氣和氧氣的摩爾分數達到最大，分別為18%和6%，當溫度達到4200K時，水分子將全部分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團，一般的加熱方式難以達到這么高的溫度，而使用等離子體噴槍則很容易做到，這類等離子體噴槍需要高壓電源進行引弧。
[0004]為了增加等離子體電弧的能量及延長等離子體電弧的作用時間，需使陰極與陽極之間的距離足夠長，要求引弧電源提供足夠高的引弧電壓。但現有的高壓電源中的使用單個高壓變壓器，由于需考慮次級反射因素或受到磁芯窗口的限制，單個高壓變壓器的變壓比受到限制，使輸出電壓不夠高，存在不能滿足長距離引弧要求的缺點。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是要克服現有高壓電源不能滿足長距離引弧要求的缺點，提供一種多變壓器串聯的功率輸出電路，輸出足夠高的引弧電壓，以滿足等離子體裝置長距離引弧的要求，在處置工業有害物質、醫療垃圾、生活垃圾時的能量更高和效率更高。
[0006]本實用新型的一種多變壓器串聯的功率輸出電路，包括高壓變壓器單元，同一高壓變壓器單元的初級線圈與次級高壓線圈進行嵌套設置，其特征是功率輸出電路由第一功率開關管(VT1)、第二功率開關管(VT2)和多個高壓變壓器單元組成，其中，高壓變壓器單元由初級線圈和次級高壓線圈構成，初級線圈包括第一初級線圈和第二初級線圈，第一初級線圈和第二初級線圈以雙線并繞方式設置在內層，次級高壓線圈設置在外層;高壓變壓器單元為二個以上，多個高壓變壓器單元的第一初級線圈進行順向串聯構成第一初級低壓回路，多個高壓變壓器單元的第二初級線圈進行順向串聯構成第二初級低壓回路，多個高壓變壓器單元的次級高壓線圈進行順向疊加輸出；輸入電源(V+)連接到第一初級低壓回路的頭端和第二初級低壓回路的尾端，第一初級低壓回路的尾端連接到第二功率開關管(VT2)的漏極，第二初級低壓回路的頭端連接到第一功率開關管(VTl)的漏極，第一功率開關管(VTl)的源極和第二功率開關管(VT2)的源極連接到地線。
[0007]本實用新型中，在第一初級低壓回路的尾端與地線之間有第二吸收電容器(C2);在第二初級低壓回路的頭端與地線之間有第一吸收電容器(Cl);在第一初級低壓回路的尾端與第二功率開關管(VT2)的漏極之間有第二限流電阻器(R2);在第二初級低壓回路的頭端與第一功率開關管(VTl)的漏極之間有第一限流電阻器(R1)。
[0008]本實用新型在高壓電源裝置中應用，采用開關電源技術，當工作頻率大于400千周時，各高壓變壓器為空心變壓器，均不需使用磁芯；當工作頻率為1-400千周時，在各高壓變壓器中需使用鐵氧體磁芯，各高壓變壓器中的第一初級線圈、第二初級線圈和次級高壓線圈分別安裝在各自的鐵氧體磁芯上。
[0009]本實用新型采取多變壓器串聯組合的措施，使高壓電分別在多個變壓器次級高壓線圈上產生，進行高壓電疊加輸出，大大提高了輸出電壓，以滿足等離子體裝置的長距離引弧的要求;同時，減小了次級高壓線圈的反射應力，避免開關器件損壞。
[0010]本實用新型的工作原理是:第一功率開關管(VTl)和第二功率開關管(VT2)交替導通或截止，使各高壓變壓器中的第一初級線圈和第二初級線圈交替產生工作電流，其中第一初級線圈和第二初級線圈的電流極性相反，使各高壓變壓器的次級高壓線圈有功率輸出，多個高壓變壓器次級高壓線圈的功率輸出產生高電壓進行疊加輸出，提供給等離子體裝置進行長距離引弧操作。本實用新型中，次級高壓線圈輸出的電壓由VinXN2/NlXT00/TXn確定，其中Vin為輸入電壓，N2為次級高壓線圈的匝數，NI為第一初級線圈或第二初級線圈的匝數，Τ00/Τ為占空比，η為高壓變壓器的數量。
[0011]本實用新型的有益效果是:采取多變壓器串聯組合的措施，使各個次級高壓線圈上產生的高壓電進行疊加輸出，大大提高了輸出電壓，以滿足等離子體裝置的長距離引弧的要求，在處置工業有害物質、醫療垃圾、生活垃圾時的能量更高和效率更高。本實用新型使高壓電分別在各次級高壓線圈上產生，減小了次級高壓線圈的反射應力，避免開關器件損壞。
【附圖說明】
[0012]附圖1是本實用新型的一種多變壓器串聯的功率輸出電路圖。
[0013]附圖2是本實用新型的另一種多變壓器串聯的功率輸出電路圖。
[0014]圖中:Rl.第一限流電阻器，R2.第二限流電阻器，Cl.第一吸收電容器，C2.第二吸收電容器，VTl.第一功率開關管，VT2.第二功率開關管，Tl.第一高壓變壓器單元，Wl-1.第一初級線圈a，Wl-2.第一初級線圈b，Wl-3.第一次級高壓線圈，T2.第二高壓變壓器單元，W2-1.第二初級線圈a，W2-2.第二初級線圈b，W2_3.第二次級高壓線圈，T3.第三高壓變壓器單元，W3-1.第三初級線圈a，W3-2.第三初級線圈b，W3-3.第三次級高壓線圈，V+.輸入電源，1.第一高壓輸出端，2.第二高壓輸出端。
【具體實施方式】
[0015]實施例1圖1所示的實施方式中，多變壓器串聯的功率輸出電路由第一功率開關管(VT1)、第二功率開關管(VT2)和多個高壓變壓器單元組成，其中，高壓變壓器單元由初級線圈和次級高壓線圈構成，初級線圈包括第一初級線圈和第二初級線圈，第一初級線圈和第二初級線圈以雙線并繞方式進行繞制，次級高壓線圈以分格繞制方式繞制在骨架上，初級線圈與次級高壓線圈進行嵌套設置，第一初級線圈和第二初級線圈設置在內層，次級高壓線圈設置在外層;高壓變壓器單元為二個以上，多個高壓變壓器單元的第一初級線圈進行順向串聯構成第一初級低壓回路，多個高壓變壓器單元的第二初級線圈進行順向串聯構成第二初級低壓回路，多個高壓變壓器單元的次級高壓線圈進行順向串聯構成高壓疊加輸出回路;輸入電源(V+)連接到第一初級低壓回路的頭端和第二初級低壓回路的尾端，第一初級低壓回路的尾端連接到第二功率開關管(VT2)的漏極，第二初級低壓回路的頭端連接到第一功率開關管(VTl)的漏極，第一功率開關管(VTl)的源極和第二功率開關管(VT2)的源極連接到地線；次級高壓回路的頭尾二端構成第一高壓輸出端(I)和第二高壓輸出端
(2)。本實施例在開關式的高壓電源裝置中應用，其工作頻率為1-400千周，在各高壓變壓器中有鐵氧體磁芯，第一初級線圈、第二初級線圈和次級高壓線圈分別安裝在各自的鐵氧體磁芯上。本實施例的各高壓變壓器次級高壓線圈的功率輸出產生高電壓進行疊加輸出，提供給等離子體裝置進行長距離弓I弧操作。
[0016]實施例2圖2所示的實施方式中，是在第一實施例的基礎上，在第一初級低壓回路的尾端與地線之間有第二吸收電容器(C2)，在第二初級低壓回路的頭端與地線之間有第一吸收電容器(Cl)，第一吸收電容器(Cl)和第二吸收電容器(C2)用來吸收各高壓變壓器產生的反峰電壓，避免功率開關器件損壞；在第一初級低壓回路的尾端與第二功率開關管(VT2)的漏極之間有第二限流電阻器(R2)，在第二初級低壓回路的頭端與第一功率開關管(VTl)的漏極之間有第一限流電阻器(R1)，第一限流電阻器(Rl)和第二限流電阻器(R2)用來限制過載電流或短路電流，防止功率開關器件因過流而損壞。其他結構與第一實施例的相同，不再贅述。
【主權項】
1.一種多變壓器串聯的功率輸出電路，包括高壓變壓器單元，同一高壓變壓器單元的初級線圈與次級高壓線圈進行嵌套設置，其特征是功率輸出電路由第一功率開關管(VT1)、第二功率開關管(VT2)和多個高壓變壓器單元組成，其中，高壓變壓器單元由初級線圈和次級高壓線圈構成，初級線圈包括第一初級線圈和第二初級線圈，第一初級線圈和第二初級線圈以雙線并繞方式設置在內層，次級高壓線圈設置在外層;高壓變壓器單元為二個以上，多個高壓變壓器單元的第一初級線圈進行順向串聯構成第一初級低壓回路，多個高壓變壓器單元的第二初級線圈進行順向串聯構成第二初級低壓回路，多個高壓變壓器單元的次級高壓線圈進行順向疊加輸出；輸入電源(V+)連接到第一初級低壓回路的頭端和第二初級低壓回路的尾端，第一初級低壓回路的尾端連接到第二功率開關管(VT2)的漏極，第二初級低壓回路的頭端連接到第一功率開關管(VTl)的漏極，第一功率開關管(VTl)的源極和第二功率開關管(VT2)的源極連接到地線。2.根據權利要求1所述的一種多變壓器串聯的功率輸出電路，其特征是在第一初級低壓回路的尾端與地線之間有第二吸收電容器(C2);在第二初級低壓回路的頭端與地線之間有第一吸收電容器(Cl)。3.根據權利要求1所述的一種多變壓器串聯的功率輸出電路，其特征是在第一初級低壓回路的尾端與第二功率開關管(VT2)的漏極之間有第二限流電阻器(R2);在第二初級低壓回路的頭端與第一功率開關管(VTl)的漏極之間有第一限流電阻器(R1)。
【文檔編號】H02M7/49GK205725507SQ201620683410
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年7月3日
【發明人】周開根
【申請人】衢州昀睿工業設計有限公司