[实用新型]一种常压低温等离子体电源装置

权利要求书

1.一种常压低温等离子体电源装置，包括电源装置本体，其特征在于：所述电源装置本体主要由整流滤波单元(1)、Buck变换器(2)、Buck变换器控制单元(4)、H桥逆变器(7)、霍尔电压互感器(3)、霍尔电流互感器(5)、H桥逆变器控制单元(6)、高频升压变压器(9)和计算机控制单元(11)组成；

市电输入整流滤波单元(1)中整流桥的交流输入侧；整流滤波单元(1)输出的平直的不可控直流电送入Buck变换器(2)的输入端；Buck变换器(2)输出的平直的可控直流电送入H桥逆变器(7)的直流输入端；H桥逆变器(7)交流输出端接至高频升压变压器(9)的一次侧绕组；高频升压变压器(9)的二次侧绕组接至常压低温等离子体织物表面处理装置的放电电极(10)；

霍尔电压互感器(3)的输入端并接在Buck变换器(2)的输出端，霍尔电压互感器(3)的输出端接入Buck变换器控制单元(4)；霍尔电流互感器(5)的输入端串接在H桥逆变器(7)的直流输入正端，霍尔电流互感器(5)的输出端接入H桥逆变器控制单元(6)；计算机控制单元(11)分别连接Buck变换器控制单元(4)和H桥逆变器控制单元(6)。

2.根据权利要求1所述的一种常压低温等离子体电源装置，其特征在于：所述电源装置本体还包括一辅助电源单元(12)，该辅助电源单元(12)的输入端与市电相接，辅助电源单元(12)的输出端与Buck变换器控制单元(4)、H桥逆变器控制单元(6)和计算机控制单元(11)相接。

3.根据权利要求1所述的一种常压低温等离子体电源装置，其特征在于：所述电源装置本体还包括一隔直电容(8)，H桥逆变器(7)交流输出端经过该隔直电容(8)后接至高频升压变压器(9)的一次侧绕组。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种常压低温等离子体电源装置，其特征在于：所述Buck变换器(2)包括开关功率管(21)、续流二极管(22)、滤波电抗器(23)、滤波电容器(24)；开关功率管(23)的集电极(C)与整流滤波单元(1)的输出正极相接，开关功率管(21)的发射极(E)、续流二极管(22)的阴极和滤波电抗器(23)的输入端接在一起，开关功率管(21)的控制极与Buck变换器控制单元(4)的输出端相接；滤波电抗器(23)的输出端与滤波电容器(24)的正极相接作为Buck变换器(2)输出正端；续流二极管(22)的阳极与滤波电容器(24)的负极相接再接至整流滤波单元(1)的输出负极并作为Buck变换器(2)输出负端。

5.根据权利要求4所述的一种常压低温等离子体电源装置，其特征在于：所述Buck变换器控制单元(4)包括直流脉宽调制驱动电路(41)和比例-积分调节器(42)；Buck变换器控制单元(4)接收计算机控制单元(11)输出的电压给定信号(U^*)，同时接收霍尔电压互感器(3)输出的Buck变换器(2)输出电压采样信号(U)，此两信号经比较运算后得到偏差信号(ΔU)送入比例-积分调节器(42)的输入端，偏差信号(ΔU)经比例-积分调节器(42)的比例-积分运算后得到直流脉宽调制的占空比控制信号(U_c)，直流脉宽调制的占空比控制信号(U_c)送入直流脉宽调制驱动电路(41)，产生直流脉宽调制驱动信号并经隔离放大后接至Buck变换器(2)开关功率管(21)控制极(G)和发射极(E)上；霍尔电压互感器(3)输出信号(U)送入Buck变换器控制单元(4)后分两路，即还有一路送入计算机控制单元(11)的输入端。

6.根据权利要求5所述的一种常压低温等离子体电源装置，其特征在于：所述H桥逆变器(7)包括对称的左桥臂电路和右桥臂电路，其中每个桥臂电路各包括两个开关功率管、两个续流二极管和一个缓冲电路；每个开关功率管与一个续流二极管反并联，上桥臂开关功率管与下桥臂开关功率管串联后与桥臂缓冲电路并联地接至Buck变换器(2)的输出端；H桥逆变器(7)的输出端接至高频升压变压器(9)的一次侧绕组。

7.根据权利要求6所述的一种常压低温等离子体电源装置，其特征在于：所述H桥逆变器控制单元(6)包括二分频逻辑电路(61)、电压比较器(62)、第一与门逻辑电路(63)、第二与门逻辑电路(64)和隔离放大电路(65)；计算机控制单元输出(11)的频率可调的时钟信号接入二分频逻辑电路(61)的输入端；二分频逻辑电路(61)输出两路相位相反的方波脉冲信号，其中正相信号经隔离放大电路(65)后去驱动H桥逆变器(7)的左上桥臂开关功率管，反相信号经隔离放大电路(65)后去驱动H桥逆变器(7)的右上桥臂开关功率管；计算机控制单元输出(11)的峰值电流给定信号(I^*)接入电压比较器(62)的正输入端；霍尔电流互感器(5)的输出信号(I)接入H桥逆变器控制单元(6)后分两路，一路接至电压比较器(62)的负输入端，另一路输出到计算机控制单元(11)的输入端；第一与门逻辑电路(63)的两路输入端分别与二分频逻辑电路(61)正相信号输出端和电压比较器(62)的输出端连接，第一与门逻辑电路(63)输出信号隔离放大电路(65)后去驱动H桥逆变器(7)的右下桥臂开关功率管；第二与门逻辑电路(64)的两路输入端分别与二分频逻辑电路(61)反相信号输出端和电压比较器(62)的输出端连接，第二与门逻辑电路(64)输出信号隔离放大电路(65)后去驱动H桥逆变器(7)的左下桥臂开关功率管。