本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)和環(huán)保行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高壓電源智能化自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)內(nèi)空氣污染的日益嚴(yán)重，治理大氣污染的需求日益迫切，目前治理大氣污染應(yīng)用最多的是高壓靜電除塵技術(shù)。其原理是：高壓電源產(chǎn)生數(shù)萬伏的直流高壓施加在集塵電場(chǎng)的極板上形成靜電強(qiáng)電場(chǎng)，負(fù)高壓放電極同時(shí)發(fā)射大量帶負(fù)電荷電子。粉塵、油煙等污染物通過凈化器集塵靜電場(chǎng)時(shí)帶上負(fù)電荷，隨即被電場(chǎng)力捕捉吸附到正極板上，去除污染物的潔凈空氣再排放到大氣中，從而實(shí)現(xiàn)污染源的凈化控制。應(yīng)用該技術(shù)可有效處理污染源的粉塵和油煙，防止對(duì)大氣造成污染，目前已廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、工礦企業(yè)和餐飲業(yè)，是治理大氣污染的主流技術(shù)，應(yīng)用面日益廣泛。

但是，目前的高壓靜電除塵技術(shù)尚有不足之處，就是無法始終處于最佳工作點(diǎn)，經(jīng)常處于過壓擊穿放電狀態(tài)或欠壓狀態(tài)，導(dǎo)致凈化效果不理想。

為了提高凈化效果，高壓靜電場(chǎng)的高壓越高越好，但過高的電壓易發(fā)生高壓擊穿放電，導(dǎo)致靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度跌落，并觸發(fā)高壓電源保護(hù)動(dòng)作關(guān)閉高壓輸出，使得除塵效果不理想；反之，如果降低輸出高壓，雖然沒有擊穿放電情況，凈化器除塵穩(wěn)定性提高，但凈化率卻大幅降低，這是一個(gè)矛盾。

因此，高壓靜電場(chǎng)的高壓過高不行，過低也不行，它有個(gè)最佳值。如圖1所示，橫軸表示高壓，縱軸表示凈化效果，P表示高壓擊穿點(diǎn)，則AP段為凈化器的工作區(qū)，越靠近P點(diǎn)凈化效果越好，我們稱之為最佳工作點(diǎn)B,即不發(fā)生擊穿放電情況下的最高電壓，靠近A則因欠壓降低凈化效果。而PC段因電壓過高，頻繁擊穿放電使凈化效率降低，并增加凈化器的故障率。

所以，要使高壓靜電除塵的效率最佳，就要調(diào)整高壓電源的輸出高壓，使凈化器處于最佳工作點(diǎn)B，避免處于欠壓狀態(tài)(靠近A點(diǎn))或處于過壓擊穿放電狀態(tài)(PC段)。

然而，最佳工作點(diǎn)B不是固定的，由于凈化器的工作環(huán)境條件不斷變化，最佳工作點(diǎn)B也相應(yīng)動(dòng)態(tài)改變。具體來說，當(dāng)空氣溫度、濕度、油煙粉塵濃度以及集塵電場(chǎng)富集污染物程度的改變，會(huì)導(dǎo)致介電強(qiáng)度改變，使得凈化器集塵電場(chǎng)的高壓擊穿點(diǎn)P不斷改變，相應(yīng)的最佳工作點(diǎn)B也隨之變化。如圖2所示，例如凈化器出廠時(shí)調(diào)整在最佳工作點(diǎn)B0(虛線所示)，用戶使用的環(huán)境狀況下最佳工作點(diǎn)B1(實(shí)線所示)，兩者不會(huì)一致，需要人為頻繁調(diào)整。通常用戶并不具備相關(guān)專業(yè)技能，所以凈化器常常處于兩種不良的工作狀態(tài)：要么高壓過高集塵電場(chǎng)頻繁擊穿放電，導(dǎo)致凈化效果不理想并使凈化器故障率增加；要么高壓不是最佳值，處于偏低狀態(tài)而降低除塵凈化效果。這兩者都使高壓靜電除塵的效率打了折扣。

要改變這種不良狀態(tài)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度和粉塵油煙濃度，由專業(yè)人員動(dòng)態(tài)捕捉最佳工作點(diǎn)，不斷地調(diào)整高壓電源的輸出高壓，使高壓靜電除塵裝置始終處于最佳工作點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)最佳凈化效果。這對(duì)于高壓靜電除塵設(shè)備廠家和用戶而言，雖然理想，卻難于實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種高壓電源智能化自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)系統(tǒng)，在傳統(tǒng)高壓靜電除塵裝置上增加了單片機(jī)智能動(dòng)態(tài)捕捉最佳工作點(diǎn)電路，模仿人類思維方式設(shè)計(jì)程序的算法，動(dòng)態(tài)捕捉最佳工作點(diǎn)，再調(diào)節(jié)高壓電源的輸出高壓使之始終處于閃絡(luò)擊穿電壓之下的最高允許電壓值，實(shí)現(xiàn)最佳凈化效果。具體來說，在介電強(qiáng)度較低時(shí)，適當(dāng)降低高壓輸出以避免擊穿放電，維持穩(wěn)定的凈化效果；在介電強(qiáng)度較高時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓到最高值，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的凈化效果。該系統(tǒng)以高度智能化自動(dòng)控制方式消除了現(xiàn)有高壓靜電除塵裝置的缺陷，既不會(huì)因電壓偏低而損失凈化效能，也不會(huì)因電壓偏高頻繁擊穿放電觸發(fā)保護(hù)而降低凈化效果，并大幅降低凈化器的故障率，使凈化裝置動(dòng)態(tài)捕捉并始終工作于最佳工作點(diǎn)。其反應(yīng)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性相當(dāng)于一個(gè)專業(yè)人員的伺服工作，卻沒有人的疲勞、失誤和人工成本等問題，是高壓靜電除塵除霾領(lǐng)域最新智能化技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種高壓電源智能化自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)系統(tǒng)，如圖3所示，包括電源電路、振蕩頻率及高壓控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、高壓輸出電路、取樣檢測(cè)反饋電路、保護(hù)電路、單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路，所述振蕩頻率及高壓控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、高壓輸出電路、取樣檢測(cè)反饋電路、保護(hù)電路、單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路相互之間的連接，形成閉環(huán)控制回路。

所述電源電路連接各個(gè)單元電路并供電，所述振蕩頻率及高壓控制電路與驅(qū)動(dòng)電路相連，所述驅(qū)動(dòng)電路與高壓輸出電路相連，所述高壓輸出電路上連接有保護(hù)電路，所述保護(hù)電路與振蕩頻率及高壓控制電路相連，所述高壓輸出電路上連接有取樣檢測(cè)反饋電路，所述取樣檢測(cè)反饋電路與單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路相連，所述單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路與振蕩頻率及高壓控制電路相連。

作為優(yōu)選，所述振蕩頻率和高壓輸出，受閉環(huán)控制回路調(diào)節(jié)控制，動(dòng)態(tài)工作于最佳工作點(diǎn)。該閉環(huán)控制回路由振蕩頻率及高壓控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、高壓輸出電路、取樣檢測(cè)反饋電路、保護(hù)電路、單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路相互連接組成。

作為優(yōu)選，所述保護(hù)電路為反饋調(diào)節(jié)保護(hù)電路，所述保護(hù)電路上設(shè)置有反饋檢測(cè)器，反饋檢測(cè)器與驅(qū)動(dòng)電路和高壓輸出電路相連。

作為優(yōu)選，所述單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路由單片計(jì)算機(jī)和智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路組成，智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路上并聯(lián)設(shè)置有多個(gè)不同輸出高壓值的分支電路作為調(diào)節(jié)電路。單片機(jī)程序的智能算法模仿人類思維方式，動(dòng)態(tài)捕捉最佳工作點(diǎn)，再?zèng)Q定切換最合適的分支電路調(diào)節(jié)頻率和高壓，使凈化裝置始終工作于最佳工作點(diǎn)。同時(shí)，其智能算法可分析判斷高壓靜電除塵裝置的工作狀況，對(duì)各種故障發(fā)出相應(yīng)的聲光報(bào)警信息警示用戶及時(shí)處理。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型通過單片計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合電力電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高壓凈化電源的智能化自動(dòng)控制，其效果等同于一個(gè)專業(yè)人員全天候現(xiàn)場(chǎng)控制，自動(dòng)捕捉最佳工作點(diǎn)，即不發(fā)生擊穿放電條件下的最高輸出電壓。在各種不同的環(huán)境條件下，介電強(qiáng)度和高壓擊穿電壓不同，凈化器的輸出電壓也需要同步改變。本實(shí)用新型能夠使高壓靜電除塵裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出高壓，動(dòng)態(tài)工作于最佳工作點(diǎn)而無需人員手動(dòng)調(diào)節(jié)。在高溫高濕的情況下，使高壓電源輸出高壓自動(dòng)調(diào)整于擊穿電壓之下的最高允許電壓，避免高壓擊穿放電而導(dǎo)致凈化不佳；在氣候干燥情況下，自動(dòng)將輸出高壓提升到最高值，以實(shí)現(xiàn)凈化效果的最優(yōu)。

本實(shí)用新型可以將高壓靜電除塵裝置的凈化能力發(fā)揮到最高，既可防止高壓不足損失凈化效率，又可避免過高電壓頻繁擊穿放電降低凈化效率，并大幅降低凈化器的故障率，延長(zhǎng)凈化器工作壽命。作為治理大氣污染的主流技術(shù)，高壓靜電除塵裝置數(shù)量巨大，且市場(chǎng)需求急迫，后續(xù)數(shù)量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。本實(shí)用新型克服了目前市面上產(chǎn)品的不足，以低投入實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益的最大化，有助于提高大氣凈化水平。鑒于高壓靜電除塵裝置數(shù)量之大，總體凈化效率提高十分可觀，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯而易見。

本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

【附圖說明】

圖1是高壓靜電除塵裝置最佳工作點(diǎn)示意圖；

圖2是高壓靜電除塵裝置最佳工作點(diǎn)變化示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一種高壓電源智能化自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)系統(tǒng)的原理框圖；

圖4是本實(shí)用新型一種高壓電源智能化自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例一原理示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一種高壓電源智能化自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例二原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】

參閱圖3、圖4和圖5，本實(shí)用新型一種高壓電源智能化自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)系統(tǒng)，包括電源電路、振蕩頻率及高壓控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、高壓輸出電路、取樣檢測(cè)反饋電路、保護(hù)電路、單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路，所述電源電路各單元電路相連，所述振蕩頻率及高壓控制電路與驅(qū)動(dòng)電路相連，所述驅(qū)動(dòng)電路與高壓輸出電路相連，所述高壓輸出電路上連接有保護(hù)電路，所述保護(hù)電路與振蕩頻率及高壓控制電路相連，所述高壓輸出電路上連接有取樣檢測(cè)反饋電路，所述取樣檢測(cè)反饋電路與單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路相連，所述單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路與振蕩頻率及高壓控制電路相連。所述振蕩頻率和高壓輸出，受振蕩頻率及高壓控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、高壓輸出電路、取樣檢測(cè)反饋電路、保護(hù)電路、單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路相互連接成的閉環(huán)控制回路調(diào)節(jié)控制，動(dòng)態(tài)工作于最佳工作點(diǎn)。所述保護(hù)電路為反饋調(diào)節(jié)保護(hù)電路，所述保護(hù)電路上設(shè)置有反饋檢測(cè)器，反饋檢測(cè)器與高壓輸出電路相連，所述單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路由單片計(jì)算機(jī)和智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路組成，智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路上并聯(lián)設(shè)置有多個(gè)不同輸出高壓值的分支電路作為調(diào)節(jié)電路。

實(shí)施例一

參閱圖4，電源電路連接各個(gè)單元電路，將市電轉(zhuǎn)換成各個(gè)單元電路所需電壓供電。所述振蕩頻率和高壓輸出，受振蕩頻率及高壓控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、高壓輸出電路、取樣檢測(cè)反饋電路、保護(hù)電路、單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路相互連接成的閉環(huán)控制回路調(diào)節(jié)控制，動(dòng)態(tài)工作于最佳工作點(diǎn)。具體工作過程如下：振蕩頻率及高壓控制電路傳遞信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路將電壓放大傳遞至高壓輸出電路，高壓輸出電路產(chǎn)生高壓輸出形成高壓靜電電場(chǎng)，采樣檢測(cè)反饋電路將高壓電場(chǎng)信號(hào)傳遞到單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路，智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路設(shè)置有電阻梯R₁―R_n，分別對(duì)應(yīng)不同輸出功率和輸出高壓值，通過調(diào)節(jié)改變振蕩頻率實(shí)現(xiàn)高壓調(diào)節(jié)控制。程序經(jīng)運(yùn)算智能分析凈化器的工作狀態(tài)，并通過切換不同工作點(diǎn)分支電路控制調(diào)節(jié)振蕩頻率及高壓控制電路，使高壓輸出于位于最佳工作點(diǎn)B,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)凈化效果；如果偵測(cè)到高壓電場(chǎng)發(fā)生擊穿放電，智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路則切換電阻梯低一檔降低輸出高壓，可多次切換電阻梯直至消除擊穿放電；如果一段時(shí)間內(nèi)不再發(fā)生擊穿放電，智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路會(huì)重新調(diào)升電阻梯檔以提高輸出高壓，直到高壓擊穿放電P點(diǎn)并記住該值，再將輸出高壓調(diào)整到在不發(fā)生擊穿放電的情況下允許的最高電壓，即最佳工作點(diǎn)B,實(shí)現(xiàn)凈化效果的最優(yōu)。

實(shí)施例二

參閱圖5，電源電路連接各個(gè)單元電路，將市電轉(zhuǎn)換成各個(gè)單元電路所需電壓供電。所述振蕩頻率和高壓輸出，受振蕩頻率及高壓控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、高壓輸出電路、取樣檢測(cè)反饋電路、保護(hù)電路、單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路相互連接成的閉環(huán)控制回路調(diào)節(jié)控制，動(dòng)態(tài)工作于最佳工作點(diǎn)。具體工作過程如下：振蕩頻率及高壓控制電路傳遞信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路將電壓放大傳遞至高壓輸出電路，高壓輸出電路產(chǎn)生高壓輸出形成高壓靜電電場(chǎng)，采樣檢測(cè)反饋電路將高壓電場(chǎng)信號(hào)傳遞到單片機(jī)智能化動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路，智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路設(shè)置有電容矩陣C₁―C_n，分別對(duì)應(yīng)不同輸出功率和輸出高壓值，通過調(diào)節(jié)改變振蕩頻率實(shí)現(xiàn)高壓調(diào)節(jié)控制。程序經(jīng)運(yùn)算智能分析凈化器的工作狀態(tài)，并通過切換不同工作點(diǎn)分支電路控制調(diào)節(jié)振蕩頻率及高壓控制電路，使高壓輸出于位于最佳工作點(diǎn)B,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)凈化效果；如果偵測(cè)到高壓電場(chǎng)發(fā)生擊穿放電，智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路則切換電容矩陣低一檔降低輸出高壓，可多次切換電容矩陣直至消除擊穿放電；如果一段時(shí)間內(nèi)不再發(fā)生擊穿放電，智能調(diào)節(jié)工作點(diǎn)電路會(huì)重新調(diào)升電容矩陣以提高輸出高壓，直到高壓擊穿放電P 點(diǎn)并記住該值，再將輸出高壓調(diào)整到在不發(fā)生擊穿放電的情況下允許的最高電壓，即最佳工作點(diǎn)B,實(shí)現(xiàn)凈化效果的最優(yōu)。

上述實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的說明，不是對(duì)本實(shí)用新型的限定，任何對(duì)本實(shí)用新型簡(jiǎn)單變換后的方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。