靜電除塵用大功率電源軟開關方法研究.pdf

1、隨著改革開放的進一步加深、經濟的飛速發(fā)展,我國對煤炭、石油等化石能源的需求與日俱增,同時也帶來了越來越嚴重的粉塵污染,導致霧霾天氣頻發(fā)。以大功率高頻高壓電除塵電源作為核心部分的靜電除塵器因其優(yōu)越的除塵效果,在國內外已廣泛應用于空氣污染治理方面。應用軟開關拓撲的大功率高頻高壓電除塵電源能夠顯著提高自身效率,在環(huán)境保護中發(fā)揮著越來越重要的作用,隨著環(huán)境污染防治標準提高和開關電源技術的進一步發(fā)展,其目前已經成為一個重要的研究領域。
　　

2、論文首先從除塵電源的特性出發(fā),論證了電除塵電源在除塵方面的優(yōu)勢,同時介紹了靜電除塵器的工作原理、電特性以及電除塵電源常見的供電方式。對大功率高頻化電除塵電源主電路拓撲進行分析,詳細敘述了高頻化對電路的影響。建立了大功率高頻高壓電除塵電源變壓器含有分布參數(shù)的電路模型。為消除分布參數(shù)及高頻化帶來的不利影響,在設計大功率高頻化電除塵電源時引入了軟開關技術。
　　對軟開關的工作原理及分類進行了介紹。具體給出了LC串聯(lián)諧振變換器(SRC)、

3、LC并聯(lián)諧振變換器(PRC)實現(xiàn)軟開關的工作原理,并利用Saber仿真軟件進行了仿真驗證,探討了它們在電除塵電源應用中的優(yōu)缺點。分析了LCC串并聯(lián)諧振變換器(SPRC)電流連續(xù)模式在靜電除塵中的應用,由于其不能實現(xiàn)全時軟開關效果,因此論文采用電流斷續(xù)模式進行設計。
　　具體給出了LCC串并聯(lián)諧振變換器電流斷續(xù)模式的工作原理,此方式實現(xiàn)了開關管的零電流開通及零電流/零電壓關斷的全時軟開關效果,達到了減小開關損耗提高效率的目的?；陔?/p>

4、路電流斷續(xù)模式模型采用時域狀態(tài)法對串并聯(lián)諧振變換器工作方式進行分析和數(shù)學描述,推導得出了諧振變換器特性解析表達式。深入研究了電流斷續(xù)模式下諧振變換器輸出電壓調節(jié)特性及串并聯(lián)電容比值對變換器效率特性的影響,為電除塵電源的設計提供理論基礎。利用Saber仿真軟件進行了工作原理的仿真驗證。在對LCC串并聯(lián)諧振電流斷續(xù)模式原理仿真驗證的基礎上,分析了其輸出電壓調節(jié)特性及效率特性,并進行了小功率實驗驗證。
　　最后利用TI公司的DSP控制芯