一種植絨機(jī)的直流高壓電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種植絨機(jī)的直流高壓電源，包括EMI濾波器、整流濾波電路、逆變電路、高頻變壓器、倍壓整流電路、輔助電源、電流反饋電路、PWM發(fā)生器以及控制電路，EMI濾波器與市網(wǎng)電壓相連接，用于濾除高頻雜波及噪聲；整流濾波電路與EMI濾波器相連接，用于將交流電壓整流濾波為直流電壓；逆變電路與整流濾波電路相連接，根據(jù)PWM發(fā)生器輸出的PWM波，將整流濾波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓；控制電路與電流反饋電路和PWM發(fā)生器相連接，用于根據(jù)電流反饋電路的電流信號控制PWM發(fā)生器輸出的PWM波的占空比。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，以一種更為簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一種高效穩(wěn)定直流高壓電源，從而使植絨效果更佳。
【專利說明】一種植絨機(jī)的直流高壓電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種植絨機(jī)的直流高壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有植絨工藝中，植絨面料通過靜電吸附原理將絨毛吸附底布上，并通過在底 布上涂上膠水來將絨毛粘合固定在底布上，再經(jīng)烘蒸和水洗加工成為成品植絨面料。絨 毛通過靜電植絨裝置使其帶上負(fù)電荷再植入面料中，植絨效果如何主要取決于靜電植絨裝 置，而靜電植絨裝置中最重要的部分就是直流高壓電源，整個(gè)植絨機(jī)能否正常有效運(yùn)行都 依賴于商效穩(wěn)定的電源。
[0003] 故，針對目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實(shí)有必要進(jìn)行研究，以提供一種方案， 解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種高效穩(wěn)定的植絨機(jī)直流高壓電 源，以解決上述問題。
[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] -種植絨機(jī)的直流高壓電源，包括EMI濾波器、整流濾波電路、逆變電路、高頻變 壓器、倍壓整流電路、輔助電源、電流反饋電路、PWM發(fā)生器以及控制電路，其中，
[0007] 所述EMI濾波器與市網(wǎng)電壓相連接，用于濾除高頻雜波及噪聲；
[0008] 所述整流濾波電路與所述EMI濾波器相連接，用于將交流電壓整流濾波為直流電 壓；
[0009] 所述逆變電路與整流濾波電路相連接，根據(jù)PWM發(fā)生器輸出的PWM波，將所述整流 濾波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓；
[0010] 所述高頻變壓器與所述逆變電路相連接，用于將所述高頻交流電壓進(jìn)行升壓并發(fā) 送給所述倍壓整流電路；
[0011] 所述倍壓整流電路與所述高頻變壓器相連接，用于輸出高壓直流電壓；
[0012] 所述輔助電源與所述EMI濾波器相連接，用于直流高壓電源內(nèi)部供電；
[0013] 所述電流反饋電路與所述倍壓整流電路相連接，用于反饋所述倍壓整流電路的電 流信號并發(fā)送給所述控制電路；
[0014] 所述控制電路與所述電流反饋電路和所述PWM發(fā)生器相連接，用于根據(jù)所述電流 反饋電路的電流信號控制所述PWM發(fā)生器輸出的PWM波的占空比。
[0015] 優(yōu)選地，所述EMI濾波器采用兩級結(jié)構(gòu)。
[0016] 優(yōu)選地，所述逆變電路為半橋變換器。
[0017] 優(yōu)選地，所述倍壓整流電路為四倍壓整流電路。
[0018] 優(yōu)選地，所述PWM發(fā)生器采用美國硅通用公司生產(chǎn)的SG3525芯片。
[0019] 優(yōu)選地，所述控制電路采用IR2110芯片。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的上述方案，以一種更為簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一種高效 穩(wěn)定直流高壓電源，從而使植絨效果更佳。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明植絨機(jī)直流高壓電源的原理框圖；
[0022] 圖2是圖1中EMI濾波器的原理圖；
[0023] 圖3是圖1中逆變電路的原理圖；
[0024] 圖4是圖3所示的電路工作過程圖；
[0025] 圖5是圖1中倍壓整流電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0027] 相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修 改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對本發(fā)明有更好的了解，在下文對本發(fā)明的細(xì) 節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的 描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0028] 為了解決該技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的靜電植絨箱。
[0029] 參見圖1，所示為本發(fā)明靜電植絨箱的結(jié)構(gòu)圖，包括濾波器、整流濾波電路、逆 變電路、高頻變壓器、倍壓整流電路、輔助電源、電流反饋電路、PWM發(fā)生器以及控制電路，其 中，
[0030] 所述EMI濾波器與市網(wǎng)電壓相連接，用于濾除高頻雜波及噪聲；
[0031] 所述整流濾波電路與所述EMI濾波器相連接，用于將交流電壓整流濾波為直流電 壓；
[0032] 所述逆變電路與整流濾波電路相連接，根據(jù)PWM發(fā)生器輸出的PWM波，將所述整流 濾波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓；
[0033] 所述高頻變壓器與所述逆變電路相連接，用于將所述高頻交流電壓進(jìn)行升壓并發(fā) 送給所述倍壓整流電路；
[0034] 所述倍壓整流電路與所述高頻變壓器相連接，用于輸出高壓直流電壓；
[0035] 所述輔助電源與所述EMI濾波器相連接，用于直流高壓電源內(nèi)部供電；
[0036] 所述電流反饋電路與所述倍壓整流電路相連接，用于反饋所述倍壓整流電路的電 流信號并發(fā)送給所述控制電路；
[0037] 所述控制電路與所述電流反饋電路和所述PWM發(fā)生器相連接，用于根據(jù)所述電流 反饋電路的電流信號控制所述PWM發(fā)生器輸出的PWM波的占空比。
[0038] 圖1所示直流高壓電源的工作原理為：輸入市網(wǎng)220V交流電壓，經(jīng)過降噪濾波掉 高頻雜波及噪聲，再經(jīng)過整流濾波得到300V左右的直流電壓，電源的逆變電路把直流電轉(zhuǎn) 換成高頻交流電壓，在升壓部分采用了兩級升壓，先經(jīng)過高頻變壓器進(jìn)行升壓，再將升壓后 的電壓送入四倍壓電路中，最后輸出高壓直流電壓。控制電路輸出PWM波信號，經(jīng)過控制電 路送入到逆變器中，電路中還設(shè)計(jì)了保護(hù)電路：電流、電壓等。
[0039] 參見圖2,所示為EMI濾波器的原理圖，采用兩級EMI濾波，前一級由差模電容C1 和共模電感L1組成，后一級由差模電容C2、共模電容C3和C4以及共模電感L2組成的。差 模電容C1和C2選用的是薄膜電容，取值范圍為0. 01?0. luF。電容C3、C4用陶瓷電容， 用來抑制共模干擾，取值范圍為2200pF?0. luF。兩級EMI濾波，對濾除電網(wǎng)中的雜波、同 相干擾電流及消弱電磁輻射等有很好的效果。
[0040] 參見圖3,所示為逆變電路的原理圖，采用半橋變換器。輸入的市網(wǎng)電壓無論大小 (120V或220V)，圖3所示的電路通過全橋整流后的直流電壓都為320V左右。S1的閉合與 斷開與輸入電壓有關(guān)系，S1閉合，表明輸入電壓是220V，相反，則輸入電壓為120V。實(shí)際上 S1不是真正的開關(guān)，而是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)不同輸入而改變S1的狀態(tài)：開與關(guān)。
[0041] 當(dāng)S1處于斷開狀態(tài)，濾波電路為全橋整流，兩個(gè)濾波電容（C1、C2)串聯(lián)在一起，此 時(shí)輸入的電壓大小為220V。當(dāng)S1處于閉合狀態(tài)時(shí)，電路的功能和電阻電容串聯(lián)起來的二倍 壓電路的功能相似，此時(shí)AB之間的電壓為120V。
[0042] 本設(shè)計(jì)時(shí)輸入220V交流電壓，當(dāng)Q1和Q2尚未開始工作時(shí)，電容C1和C2被充電， 它們的輸出電壓均等于電源電壓的一半，設(shè)輸入電壓為Ui，則L = Ue2 =叫。當(dāng)半橋變 換器工作時(shí)，Q1和Q2是交替導(dǎo)通，功率管是否交替導(dǎo)通是通過柵極驅(qū)動(dòng)脈沖電壓控制來控 制，并且驅(qū)動(dòng)脈沖都有死區(qū)，每個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間小于0.5個(gè)周期，理想情況下電感電流 連續(xù)模式的波形圖如圖4所示。
[0043] tQnl階段，開關(guān)管Q1導(dǎo)通，Q2截止。電流回路為仏(+) - Q1 - Np - C2 -仏㈠；
[0044] Cl (+) - Q1 - Np - Cl (-)。這時(shí)Cl放電，C2充電；Ucl逐漸下降，Uc2逐漸上升， 保持Ud+Ud = Ui。Cl兩端電壓Ud經(jīng)Q1加到高頻電壓器T的一次繞組Np上，而忽略Q1壓 降，變壓器一次電壓為：up = Uel ~仏2。
[0045] 其極性是上端正下端負(fù)。Q2的D、S極間電壓uDS2 = Up
[0046] tQn2階段，Q2導(dǎo)通，Q1截止。電流回路為一Cl - Np - Q2 - Uj-); C2(+) - Np - Q1 - C2(-)。此時(shí)C2放電，Cl充電；Ue2逐漸下降，1逐漸上升，保持Ud+U^ =Uit) C2兩端電壓Ue2經(jīng)Q2加到高頻電壓器T的一次繞組Np上，而忽略Q2壓降，變壓器 一次電壓為：u p = -Uel ~ -U;
[0047] 其極性是上端負(fù)下端正。Q1的D、S極間電壓uDS1 = Ui。
[0048] 由于Cl或C2在放電過程中端電壓逐漸下降，因此up波形的頂部略稱傾斜狀。當(dāng) 電路對稱時(shí)，U el和Ue2的平均值為Ui2。當(dāng)Q1和Q2都截止時(shí)，只要變壓器一次磁化電流最 大值小于負(fù)載電流分量，則u p = 0, uDS1 = uDS2 = U;
[0049] tml = = tm，在變壓器一次繞組上形成正、負(fù)半周對稱的方波脈沖電壓。二次 繞組Nsl = Ns2 = Ns，每個(gè)二次繞組的電壓為：
【權(quán)利要求】
1. 一種植絨機(jī)的直流高壓電源，其特征在于：包括EMI濾波器、整流濾波電路、逆變電 路、高頻變壓器、倍壓整流電路、輔助電源、電流反饋電路、PWM發(fā)生器以及控制電路，其中， 所述EMI濾波器與市網(wǎng)電壓相連接，用于濾除高頻雜波及噪聲； 所述整流濾波電路與所述EMI濾波器相連接，用于將交流電壓整流濾波為直流電壓； 所述逆變電路與整流濾波電路相連接，根據(jù)PWM發(fā)生器輸出的PWM波，將所述整流濾波 電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓； 所述高頻變壓器與所述逆變電路相連接，用于將所述高頻交流電壓進(jìn)行升壓并發(fā)送給 所述倍壓整流電路； 所述倍壓整流電路與所述高頻變壓器相連接，用于輸出高壓直流電壓； 所述輔助電源與所述EMI濾波器相連接，用于直流高壓電源內(nèi)部供電； 所述電流反饋電路與所述倍壓整流電路相連接，用于反饋所述倍壓整流電路的電流信 號并發(fā)送給所述控制電路； 所述控制電路與所述電流反饋電路和所述PWM發(fā)生器相連接，用于根據(jù)所述電流反饋 電路的電流信號控制所述PWM發(fā)生器輸出的PWM波的占空比。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植絨機(jī)的直流高壓電源，其特征在于：所述EMI濾波器采用 兩級結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植絨機(jī)的直流高壓電源，其特征在于：所述逆變電路為半橋 變換器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植絨機(jī)的直流高壓電源，其特征在于：所述倍壓整流電路為 四倍壓整流電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植絨機(jī)的直流高壓電源，其特征在于：所述PWM發(fā)生器采用 美國硅通用公司生產(chǎn)的SG3525芯片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植絨機(jī)的直流高壓電源，其特征在于：所述控制電路采用 IR2110 芯片。
【文檔編號】H02M3/335GK104377962SQ201410609770
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】高敏 申請人:嘉興市福舟植絨有限公司