油雾电除尘用高频高压电源的设计

摘要

金属材料加工中,砂轮切割机由于效率高仍在很多工厂应用。大型金属件的切割过程中要用到高压油冷却。高压油的挥发,造成厂房内油雾弥漫。电除尘器是一种广泛应用于水泥、电力、冶金、建材等行业的环保装置,它对废气和粉尘的治理有十分显著的效果。为采用静电除尘器消除车间油雾,设计了一种用于静电除尘的高压电源。
　　 论文论述了电除尘器的组成和静电除尘的基本工作原理,讨论了供电系统的电气参数、火花放电与除尘效率的关系
　　 分析了高压静电除尘的基本原理以及其对供电电源的要求,确定了用于高压静电除尘的高频开关电源的系统结构。整个系统由主电路和控制电路两部分组成。主电路包括整流滤波电路、半桥逆变电路、升压变压器和高压整流电路四部分。其中半桥逆变电路是整个系统的核心,而功率变压器采用铁氧体磁芯可以极大地提高变压器的效率和减小体积。主电路中,半桥ZVS变换器目前在中小功率场合得到广泛的应用,它是利用主开关管的寄生电容和变压器漏感产生谐振来实现原边两个主开关的ZVS,而不需要附加的器件,减小了开关损耗,从而可能进一步提高变换器的功率密度和开关频率,达到提高转换效率和减小电源体积的目的。
　　 控制电路设计中选用开关电源专用芯片TLA94作为主要控制芯片,应用精密运算放大器和隔离反馈元件构成系统的反馈和PI调节控制器,应用控制领域使用最为广泛的51系列单片机构成控制电路中的数字控制部分,结合信号检测技术,组成具有完善控制和保护功能的电源系统。最终设计成功了具有较高性能指标的高压开关电源。