容性負(fù)載的中小功率高頻高壓電源的研究與設(shè)計

1、容性負(fù)載的中小功率高頻高壓電源的研究與設(shè)計因為臭氧發(fā)生片負(fù)載性質(zhì)呈性，雙高的高壓線圈呈性，銜接在一起構(gòu)成諧振回路，諧振回路都有自己固有的諧振頻率，惟獨在固有的諧振頻率下臭氧發(fā)生片才干獲得最大的能量。另高壓線圈存在分布電容，該電容一方面與負(fù)載的固有電容并聯(lián)，增大諧振回路的電容量，同時又要消耗一部分能量。并且該回路交變產(chǎn)生的電磁場又要耦合到雙高變壓器的初級，影響功率開關(guān)管的工作情況。為能達到臭氧發(fā)生片的技術(shù)要求，可以借鑒的部分資料和電路基本原理來舉行高頻高壓電源的設(shè)計。運用優(yōu)異的脈寬調(diào)制器采納結(jié)構(gòu)均流技術(shù)，并配以各種完美的庇護功能，使得高頻開關(guān)電源牢靠性問題得到了遺憾解決。滿足低紋波要求，且體積小

2、，分量輕，節(jié)能環(huán)保。1 臭氧發(fā)生片的技術(shù)指標(biāo)沿面陶瓷放電臭氧片的技術(shù)指標(biāo)如下：型號fcy3500，電容量120土20pf，耐壓>7kv，產(chǎn)03率3500mgh，工作頻率2030khz，電源功率45 w。按照負(fù)載要求，擬定高頻高壓電源的技術(shù)指標(biāo)如下：輸出功率(3500mgh)60w，輸出高壓up-p75kv，工作頻率20khz，供電dc24v±2v。2 高頻高壓電源的工作原理為使電源能夠帶動功率45w沿面陶瓷放電臭氧片，所以開發(fā)的雙高電源定義在中小功率的范圍內(nèi)，選用單管他激式電路，該電路較容易，調(diào)試便利。但開關(guān)功率管要承受比其它電路更高的反向擊穿電壓(bvce0)。其原理框圖1所

3、示。其工作原理如下：開關(guān)功率電路采納他激式單管脈沖功率放大電路，可為臭氧發(fā)生片提供足夠大的高頻、高壓脈沖電流，使臭氧發(fā)生片產(chǎn)生足夠的電暈。開關(guān)功率器件選用vmos管。雙高變壓器視它為一個設(shè)在能源與負(fù)載問的一個適配器；它不但要傳送功率電路的能量到負(fù)載，而且它的性能(如分布電容、漏感等)又要制約功率電路的工作狀況。為解決這一電路制作的難點。驅(qū)動電路用法與門，利用與門的特性，我們可以便利地控制vmos管的工作狀態(tài)。關(guān)于控制接口電路，當(dāng)控制電平為低電平，驅(qū)動電路的輸出電平也為零，功率電路工作在截止?fàn)顟B(tài)，為了防止誤觸發(fā)，在控制電路接口中還應(yīng)設(shè)置防誤觸發(fā)電路，以庇護電路精確工作，避開大功率器件因眨眼高頻干

4、擾而損壞。并且在電路中采納了過流自庇護，來保證電路的平安工作。3 高頻高壓變壓器的設(shè)計和制作工藝1)高頻高壓變壓器的設(shè)計為使雙高變壓器滿足擬定的技術(shù)指標(biāo)，通過對變壓器初級繞組、磁芯截面積、繞組導(dǎo)線截面積的計算得出雙高變壓器的制作參數(shù)變壓器初級匝數(shù)：磁芯截面積：式中se：磁芯窗口面積，po：臭氧發(fā)生片功率×13，sc：磁芯截面面積(cm2)，u：直流供電電源電壓(v)，bm：是磁性材料的飽和磁通密度，其值普通8002 000，f:振蕩電路輸出頻率(hz)繞組線徑：式中：id：流過變壓器線圈電流有效值，j：為電流密度(23amm2)關(guān)于繞組線徑，這里只是概算，因為高頻電流的趨膚效應(yīng)，使高

5、頻電流只在導(dǎo)線的表面流淌，因此，在公式中計算出的線徑，適當(dāng)加大一點，以線圈骨架能裝下為止。通過理論計算和試驗確定雙高變壓器參數(shù)如下：規(guī)格為dc24v3500，鐵氧體磁芯采納e128，初級匝數(shù)20圈，次級匝數(shù)1300圈，骨架結(jié)構(gòu)6 槽。2)高頻高壓變壓器制作變壓器骨架為了削減分布電容，變壓器骨架線圈繞組加工6槽，變壓器高壓線圈也采納分槽繞線。槽繞線圈約200圈。為解決雙高變壓器層間絕緣，中小型高壓變壓器普通都采納真空浸漆、環(huán)氧樹脂封裝，但此種工藝小批量不好加工，且價格昂貴。因此采納了較為成熟的高壓變壓器浸泡在絕緣油中的辦法，來解決變壓器的絕緣處理。絕緣的設(shè)計關(guān)鍵在于容器，要求容器能夠在不斷的運動、巔簸中，油不漏不溢，能耐180的溫度、散熱性能良好，變壓器有近萬伏的高壓輸出，因此要求容器耐高壓電。為了滿足變壓器制作