[实用新型]一种宝石炉高频化直流电源

说明书

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，特别涉及一种宝石炉高频化直流电源。 

背景技术

目前，用于宝石炉中的电源主要是12脉波双桥整流电源，其主要采用整流变压器进行整流，整流变压器采用双绕组输出，其二次侧采用双全控桥整流。由于宝石晶体生长工艺的特殊性，整流变压器有一半时间只以百分之五十以下的容量运行，功耗较大，利用率较低；并且由于该种电源用平衡电抗器对双绕组输出电流进行调整，输出电流纹波较大，功率因数低，需要增加补偿装置；在动态调节方面，该类电源只能以工频周期为单位调节，难以实现高精度的跟随输出；并且该种电源采用了整流变压器，其体积较大，重量也相当重，大约在1300～2000Kg之间，加工此种整流变压器需要消耗大量铜材、钢材；不仅消耗较大，而且安装时还不方便，不利于批量生产。 

发明内容

本实用新型主要目的是为了解决上述问题，提供一种体积小、重量轻、功耗较小、利用率高且可以高精度跟随输出的宝石炉高频化直流电源。 

为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种宝石炉高频化直流电源，其包括输入电抗器、三相整流桥、功率单元、主控电路及滤波回路；输入电抗器分别与三相输入电源、主控电路及整流桥连接；整流桥与功率单元连接；主控电路分别与功率单元和滤波回路连接； 

功率单元由直流支撑电容、移相全桥ZVS-PWM变换器、高频降压变 压器及整流单元依次连接组成； 

功率单元至少为两个； 

整流单元为快速二极管整流单元。 

本实用新型使用时，主控电路实时控制各个模块的工作状态；滤波回路的电流信号反馈到主控电路，以便主控电路根据检测的电流信号作出工作指令。主控电路对直流输出侧的电压、电流进行高精度采样、滤波，根据系统电压的波动以及负载的细微变化进行PI参数的修正，然后进入主控电路的动态双闭环PI调节器求取实时给定值并输入到移相全桥ZVS-PWM变换器中进行输出功率的动态调节，功率单元中得直流支撑电容起到滤除高次谐波，稳定直流侧电压的作用。被调节的高频交流信号经高频降压变压器降压为快速二极管耐压范围内的高频低压交流信号，高频低压交流信号再经过快速二极管整流单元进行整流，然后输出直流信号。 

附图说明：

图1：本实用新型的结构示意图； 

图2：本实用新型的功率单元的示意图。 

其中：AC为交流电源、DC为直流信号 

具体实施方式：

实施例： 

如图1所示：一种宝石炉高频化直流电源，其包括输入电抗器、三相整流桥、功率单元、主控电路及滤波回路；输入电抗器分别与三相输入电源、主控电路及整流桥连接；整流桥与功率单元连接；主控电路分别与功率单元和滤波回路连接；有两个功率单元，分别为功率单元A和功率单元B。 

如图2所示：功率单元由直流支撑电容、移相全桥ZVS-PWM变换器、 高频降压变压器及整流单元依次连接组成； 

有两个功率单元，分别为功率单元A和功率单元B； 

整流单元为快速二极管整流单元。 

本实用新型使用时，主控电路实时控制各个模块的工作状态；滤波回路的电流信号反馈到主控电路，以便主控电路根据检测的电流信号作出工作指令。主控电路对直流输出侧的电压、电流进行高精度采样、滤波，根据系统电压的波动以及负载的细微变化进行PI参数的修正，然后进入主控电路中得动态双闭环PI调节器求取实时给定值并输入到移相全桥ZVS-PWM变换器中进行输出功率的动态调节，功率单元中得直流支撑电容起到滤除高次谐波，稳定直流侧电压的作用。被调节的高频交流信号经高频降压变压器降压为快速二极管耐压范围内的高频低压交流信号，高频低压交流信号再经过快速二极管整流单元进行整流，然后输出直流信号。