介質(zhì)阻擋等離子體串聯(lián)諧振式電源

　　由于實(shí)際諧振電源控制電路在電流過(guò)零關(guān)斷驅動(dòng)IGBT時(shí)存在誤差，產(chǎn)生瞬時(shí)脈沖震蕩不可避免，驅動(dòng)誤差越小則脈沖震蕩越小，脈沖震蕩小，電源電子開(kāi)關(guān)IGBT工作安全性就高。圖4和圖2中的波形毛刺就是IBGT驅動(dòng)關(guān)斷誤差形成的脈沖震蕩電流，它表明在大功率工作狀態(tài)下，本文研制的電源系統在電流過(guò)零關(guān)斷控制串聯(lián)負載諧振方面，達到了很高的技術(shù)水平，完全保證電源大功率狀態(tài)下長(cháng)時(shí)間連續工作的要求，結果令人滿(mǎn)意。

　　2)電源變負載自適應運行特性

　　本文研制電源系統的又一重要特點(diǎn)時(shí)變負載自適應運行特性，這一優(yōu)點(diǎn)對工程應用尤為重要。眾所周知，實(shí)際工業(yè)負載很難做到非常穩定，特別是大功率負載尤其如此。

　　所謂變負載自適應運行特性是指電源的諧振控制系統并不固定系統諧振頻率，系統諧振頻率是由系統中存在具有感性的高頻變壓器和具有容性的DBD反應器負載所決定，它們實(shí)際上構成了一個(gè)R、L、C串聯(lián)諧振電路。系統負載發(fā)生變化時(shí)，系統諧振頻率亦發(fā)生變化。本文研制電源諧振控制電路是通過(guò)檢測主諧振電流實(shí)現電流過(guò)零軟關(guān)斷控制，因此，諧振控制與負載特性無(wú)關(guān)，從而實(shí)現電源的變負載自適應運行特性。

　　在本文研制電源系統的工程運用試驗中，發(fā)現系統的負載不穩定，濕度對負載電氣特性產(chǎn)生不良影響。在不同天氣情況下進(jìn)行了系統的負載測試，顯示系統負載的電阻特性發(fā)生很大變化，從1.56MΩ～200.0MΩ。電源系統的在負載變化情況下，運行諧振頻率相應變化，運行結果見(jiàn)圖5。

　　3)大功率長(cháng)時(shí)間工業(yè)運行特性

　　大功率諧振電源啟動(dòng)是發(fā)生電子開(kāi)關(guān)IGBT燒損事故最危險時(shí)刻，諧振啟動(dòng)過(guò)程的良好設計是研制電源的第一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，本文研制電源系統很好解決了這一難題。

　　本文研制電源在配套的大型阻擋介質(zhì)放電負載上已經(jīng)過(guò)無(wú)數次啟動(dòng)，至今為止尚未發(fā)生IGBT燒損現象，完全滿(mǎn)足工業(yè)應用要求。

　　圖6是本文研制電源在大功率啟動(dòng)過(guò)程的IGBT觸發(fā)信號和諧振主電流特性曲線(xiàn)，主諧振回路經(jīng)過(guò)6～8個(gè)諧振周期，主諧振電流達到了穩定工作電流，諧振電流包絡(luò )線(xiàn)增長(cháng)平滑。

　　為了配合介質(zhì)阻擋放電DBD反應器的工業(yè)試驗，本文研制電源進(jìn)行了長(cháng)期運行工作可靠性考核，包括48小時(shí)12～30kw電源連續運行無(wú)故障，至今為止累計運行數千小時(shí)無(wú)故障，整個(gè)電源系統性能狀態(tài)穩定。

　　圖7是隨機采集的電源工作狀態(tài)諧振輸出電流Io的波形曲線(xiàn)，圖中(a)和(b)是分別在不同時(shí)間尺度200μs和1.0ms的波形描述。圖7(a)中出現的少量曲線(xiàn)毛刺說(shuō)明：盡管采用電流過(guò)零電子開(kāi)關(guān)軟關(guān)斷技術(shù)，由于電子器件實(shí)際性能和大功率工作狀態(tài)，仍然會(huì )出現少量瞬時(shí)電流震蕩脈沖，但不影響IGBT的安全工作。圖7(b)呈現的諧振電流包絡(luò )線(xiàn)波動(dòng)現象，分析認為是整個(gè)諧振系統電路中的約300Hz低頻因素造成。

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