[实用新型]基于微秒高压脉冲电源的杀菌消毒装置

说明书

本实用新型公开了一种基于微秒高压脉冲电源的杀菌消毒装置，包括：高压直流电源、限流电阻、限流电感、IGBT及驱动器、信号发生器、缓冲吸收电路、第一二极管、脉冲变压器和储能电容器，限流电阻的一端与高压直流电源的正极相连，另一端与限流电感的一端相连；IGBT集电极与限流电感的另一端、储能电容器的一端相连，发射极与高压直流电源的负极相连且接地，门极与驱动器的第一端相连，驱动器的第二端与信号发生器相连；缓冲吸收电路、IGBT、第一二极管、脉冲变压器并联，第一二极管的负极接地，正极与储能电容器的另一端相连，在产生低压脉冲后，结合脉冲变压器实现高脉冲电压输出进行杀菌消毒。该装置采用一种低成本的微秒高压脉冲电源来实现杀菌消毒。

技术领域

本实用新型涉及高压脉冲电源技术领域，特别涉及一种基于微秒高压脉冲电源的杀菌消毒装置。

背景技术

相关技术中，高压脉冲电源应用于杀菌消毒使用的电路拓扑结构是基于高压开关的脉冲电源，一种是单独使用一个高压开关，这种方案对高压开关技术的要求特别高，因此成本也特别高，技术难度大，且开关电压等级不是很高，因此限制了应用范围，多在实验室使用；另外一种是以半导体开关串联的方式作为高压开关，这种方式开关器件众多，且由于器件的生产工艺，这些器件的开关特性可能会存在比较大的差异，很容易出现开关损坏的故障，影响电源的可靠运行。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种基于微秒高压脉冲电源的杀菌消毒装置，该装置采用一种低成本的微秒高压脉冲电源来实现杀菌消毒。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种基于微秒高压脉冲电源的杀菌消毒装置，包括：高压直流电源；限流电阻，所述限流电阻的一端与所述高压直流电源的正极相连；限流电感，所述限流电感的一端与所述限流电阻的另一端相连；IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，所述IGBT的集电极与所述限流电感的另一端相连，所述IGBT的发射极与所述高压直流电源的负极相连且接地；IGBT驱动器，所述IGBT驱动器的第一端与所述IGBT的门极相连；信号发生器，所述信号发生器与所述IGBT驱动器的第二端相连；缓冲吸收电路，所述缓冲吸收电路与所述IGBT并联；第一二极管，所述第一二极管与所述缓冲吸收电路并联，所述第一二极管的负极接地；脉冲变压器，所述脉冲变压器与所述第一二极管并联；储能电容器，所述储能电容器的一端与所述限流电感的另一端相连，所述储能电容器的另一端与所述第一二极管的正极相连，以在产生低压脉冲后，结合所述脉冲变压器实现高脉冲电压输出进行杀菌消毒。

本实用新型的基于微秒高压脉冲电源的杀菌消毒装置，采用一种低成本的微秒高压脉冲电源来实现杀菌消毒，使用的微秒脉冲电源是采用低压半导体开关产生低压脉冲，结合脉冲变压器实现高脉冲电压输出，不需要使用高成本、高技术难度的高压开关，具有成本低、结构简单、可靠性高、输出电压高的优势。

进一步地，所述缓冲吸收电路包括：缓冲吸收电阻；缓冲吸收二极管，所述缓冲吸收二极管与所述缓冲吸收电阻并联，所述缓冲吸收二极管的正极与所述限流电感的另一端相连；缓冲吸收电容，所述缓冲吸收电容的一端与所述缓冲吸收二极管的负极相连，所述缓冲吸收电容的另一端接地。

进一步地，所述高压直流电源为额定电压1000V，额定功率1kW的直流电源。

进一步地，所述IGBT驱动器的开关器件电压等级为1200V，且运行电压为电压等级的一半。

进一步地，所述脉冲变压器的电压变比0.6kV/40kV，重复频率1kHz，脉冲宽度为20μs。

进一步地，所述储能电容器为脉冲电容器。

进一步地，所述脉冲电容器的电容大小为4μF，电容最高电压为3kV。