[发明专利]自动换极的高压电源

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体和高压静电领域，尤其涉及可以自动换极的高压电源。

背景技术

高压电源是电力除尘设备，常温等离子体设备必用的关键部件，其性能的优劣决定了这两类设备的性能好坏。

电力除尘设备已广泛地用于净化含尘废气的场合。其工作原理是：对含灰尘废气施加高压电场，使灰尘荷电，在电场力的作用下，荷正电的灰尘沉积在高压负电极上，荷负电的灰尘则沉积在高压正电极上。两个高压电极上沉积的灰尘将越来越多，若不及时清除，将严重影响电力除尘设备的效率。严重时，甚至会使其失效。对于干而脆的灰尘，可以采用“振打”电极的方法，使灰尘从电极上脱落。但是，对于粘稠的灰尘(例如油腻的灰尘)只好采取停机，用人工清洗的原始办法清除电极上的“积尘”。这种办法既麻烦又费时费力。

常温等离子体废气净化设备是一种在环保领域应用越来越多的新兴环保设备。其工作原理是：在高压电场的作用下，气体电离并产生大量的高能电子、高能光子及OH、O3等活性粒子，高能电子将有害气体分子键打断，在OH、O3的催化下，有毒有害的废气将转化为无毒无害的H₂O、CO₂及矿化盐。

与电力除尘设备一样，等离子体设备在运行时，不可避免地会在两个电极上粘附一些粘稠的灰尘。这些粘稠的灰尘积聚到一定程度后，等离子体设备的性能也受到严重的影响：高能电子、OH、O3的数量减少，净化废气的能力下降。

综上所述，电力除尘设备，常温等离子体设备在其高压电极上积聚粘稠灰尘的问题，已成了影响设备正常功能的严重问题，现有技术尚无解决此问题的技术方案。

发明内容

本发明就是针对现有技术的缺陷，提供一种可以自动换极的高压电源，通过自动更换高压电极的正、负极性，达到自动清除电极上所积粘稠灰尘的目的。

一种自动换极的高压电源，由直流电源电路，直流稳压电源电路，滤波及储能电路，定时电路，控制脉冲发生器电路，脉冲变压器，工作指示电路，开关电路和高压电极组成，由定时电路产生定时信号第一时间段和第二时间段，在两段时间切换时能够随之切换脉冲变压器与滤波及储能电路之间的开关，使得脉冲变压器输出电压的极性随之变换；控制脉冲发生器电路产生脉冲信号并施加到开关电路上。开关电路受到控制，当脉冲到来时，其导通，脉冲结束时，其截止；从而在高压电极上形成与定时信号第一时间段和第二时间段内相对应的极性相反的高压脉冲电压信号。

在第一时间段内，两个电极之间形成高压脉冲电场，穿越两个电极之间的灰尘被荷电，受电场力的作用，荷电的灰尘被吸附到相应的电极上。

在第二时间段内，两个电极之间形成与第一时间段内相反的高压脉冲电场，吸附到相应的电极上的灰尘被重新荷电，并在新电场力的作用下从电极上脱落，并且不会引起扬尘。

所述高压电源可以工作在不换极模式下，此时开关断开，定时器停止工作，两个电极之间的电场方向不改变。

所述第一时间段和所述第二时间段都可以通过定时器电路来分别设置不同的时间长度。

所述工作指示电路可以具有多个LED指示灯，在所述自动换极的高压电源正常工作时，点亮以指示，并且能够依次点亮，其依次点亮的速度反映脉冲的速度。

本发明实现上述技术目的所采取的技术方案如图1-a、图1-b、图1-c、图1-d所示。图中T为脉冲变压器，共有L1、L2、L3、L四组线圈，L1、L2为初级线圈，L为产生高压的次级线圈，L3为指示工作状态用的耦合线圈。

在时间t＝0至t＝T1，即Δt1的时段内，开关K与1端接通，在后续电路的控制下，电流Ii1从L1的异名端流入，从同名端流出。此时，在次级线圈L上感应出图1-a所示的电流I1并在高压电极D1与高压电极D2之间产生电压V1。V1的极性为：D2是正极，D1是负极。

在时间t＝T1至t＝T2，即Δt2的时段内，开关K与2端接通，在后续电路的控制下，电流Ii2从L2的同名端流入，从异名端流出。此时，在次级线圈L上感应的电流I2与所述的I1方向相反，受I2作用而在高压电极间产生的电压V3极性也与V1相反，即D2是正极，D1是负极。

综上所述，本发明通过以下的两种手段，达到了高压换极的功能：第一，开关K分时段分别与1端或2端接通；第二，脉冲变压器T中，线圈L1、L2绕制方向不同，引线的同名端位置各异。

本发明进一步的技术措施是：Ii1、Ii2为脉冲电流，由它们所感应而产生的高压V1、V2也是脉冲高压。