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一体化高压电源QGT80A的原理及应用

一体化高压电源QGT80A的原理及应用

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  一体化高压电源QGT80A,采用高频逆变技术,具有过压、过流、短路保护功能。模块采用进口元器件和环氧树脂真空灌封,具有体积小、效率高,性能稳定的优点,可连续工作、频繁启动。
  
  1.引脚电源
  
  为模块化结构,两根细线为220V输入线,两根粗线为高压输出线,模块体上均已注明。
  
  2.基本参数
  
  1)工作电压:AC220V(llOV)±20%,50(60)Hz;2)功率:80w;3)输出电压(两种规格)QGT-80A20为5~20kVAC.QGT-80A40为20-40kVAC;4)功率因数>0.9;5)体积:4cmx5cmx10cm;6)重量.0,42kg。
  
  3.原理
  
  该电源工作原理简图见下图。由整流滤波、高频振荡、PWM脉宽调制、半桥式逆变电路和高频升压变压器Tl组成。其中,PWM控制器IC选用美国硅通公司生产的单片SG3525A,它是SG3524系列的换代产品,内部振荡频率f=1/CTx(0.7RT+3RD),11和14脚输出两路相隔一定时间的PWM脉冲电压,通过T2驱动功率开关管VT1和VT2,使举桥式逆变电路产生30—46kHz的方波电压,经高频升压变压器T1升压至10~40kV。图中没画出保护电路。本电源电路虽不很复杂,但若在元件选用、工艺制作方面不严格操作,则难以制作成功。功率开关管VT1和VT2应选用BVDSS≥500V、ID≥6A、RDS<1.5Ω的元件,如IRF840、BU2331.RDS越小越好;电容C2选用高压高温小型铝电解电容,耐压450V;电容C3、C4选用耐压250V的金属化聚丙烯电容;升压变压器T1选用R2KB型磁心,初级采用φ0.8mm漆包线绕60—80匝,次级采用φ0.15mm漆包线绕40~60层,每层80匝,层间用厚0.1mm薄膜绝缘,采用E51型环氧树脂在真空箱中抽气灌封,真空度为1330Pa,灌封温度70~80qC。

一体化高压电源QGT80A原理图


  
  4.应用
  
  该电源输出电压范围很宽,在5—40kV范围均可正常工作。采用倍压电路或输出串联组合的方式,还可输出60—120kV电压。因此,可用于多种场合,以下略举几例。
  
  1)臭氧电源:本电源输出高压高频窄脉冲电压,频率达20-40kHz。用于臭氧电源时,可达极高的效率和臭氧纯度,配以2_3支3500~5000mg臭氧管,也可同时驱动几十只小臭氧管。采用多组电源可制作大型臭氧机,输出电压按设计要求定。如需更大功率臭氧电源,可选用QGC-200(功率200W)和QGC-l000(功率1000W)型。
  
  2)点火机:本电源输出高压可击穿相距10~20mm的空气间隙,并产生长10-30mm连续的长电弧,因此可用于燃油系统如燃油锅炉的电点火,无外围元件。也适于柴油、重油的燃烧点火。
  
  3)强电脉冲发生器:见下图。A、B间隙5~10mm,能产生极强烈的连续电火花和震耳欲聋的爆鸣,可获得大功率的电脉冲,VD选lOkV高压二极管,C选2000pF/20kV高压电容,并联电容数量越多火花越强。

强电脉冲发生器


  
  4)大型负离子源:整流后可用于大型负离子电源。整流管选用IOkV二极管或高压硅堆。用于商场、剧场等环境。
  
  5)焊机、切割机高压高频引弧器:按下图可制作高压引弧器。C、D端串入焊机二次电缆。耦合变压器T采用φ10mmx60mm磁棒,电容C耐压0kV,可用2~5支2200pF/20kV并联代替。Nl用多股塑皮线绕3~4匝,N2用焊机扁铜线绕6—8匝,A、B放电间隙4~6mm。工作时,闭合开关,在焊枪和工件之间即可进行8~10mm间隙高压不接触引弧和不锈钢焊接。

焊机、切割机高压高频引弧器


  
  6)静电植绒机、喷涂机:本电源可经倍压或输出整流眉串联升压,三台电源输出可串联成60~120kV,完全可满足静电植绒机、喷涂机的需要,而成本也远低于现有产品。
  
  7)静电除尘:按照6)的介绍,可满足各类电压参数、结构形式的静电除尘机需要。如需用更大功率高压电源,可选用200W功率电源,其中QGT-200A20型,输出直流电压10—20kV;QGT-200A40型,输出直流电压30~40kV,输出不需整流可直接并联成400—3000W电源。
  
  8)漆包线焊接:利用电源电弧对漆包线接头放电,瞬间击穿绝缘并将接头熔化为粒状焊点。适于电机定子、电器绕组引线焊接。省去了批量生产时费时的刮漆工艺。
  
  9)其他:本电源在静电发生器、静电消除器、电网、教学演示等方面均可应用。




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