間歇式高頻引弧電源的控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到一種電子電路，特別涉及到一種高頻電源控制電路。
【背景技術】
[0002]高頻開關電源由于去掉了工頻變壓器而具有高效率和小型化的特點，在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保和現(xiàn)代通信領域得到廣泛應用。
[0003]當前，等離子技術已得到廣泛的應用，工業(yè)上應用于等離子點火、等離子體煤氣化、等離子熱解水制氫、工業(yè)有害物質處置、醫(yī)療垃圾處置、生活垃圾無害化及能源化處置。用等離子體處置工業(yè)有害物質、醫(yī)療垃圾、生活垃圾的方式與一般的焚燒方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現(xiàn)象下所形成的一種狀態(tài)，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態(tài)，經(jīng)相互碰撞而產(chǎn)生高溫，等離子體火炬的中心溫度可高達攝氏5萬度以上，火炬邊緣溫度也可達到3千度以上，被處理的工業(yè)有害物質、醫(yī)療垃圾、垃圾廢物受到高溫高壓的等離子體沖擊時，其分子、原子將會重新組合而生成新的物質，從而使有害物質變?yōu)闊o害物質。利用等離子體噴槍把水蒸氣氣化劑加熱分解后再噴入生活垃圾氣化爐內(nèi)或煤氣化爐內(nèi)與焦炭進行化學反應，所發(fā)生的反應是放熱反應，可以為氣化爐提供原料烘干和熱解所需的熱量，從而使氣化爐不需輸入空氣或氧氣，生產(chǎn)的合成氣中氫氣的分數(shù)比例高，廢氣的含量低，可作為生產(chǎn)甲醇的原料氣利用。用等離子體噴槍加熱分解水蒸氣做氣化劑來氣化煤或垃圾將成為今后的首選，在常壓條件下，溫度在2000K時水分子幾乎不分解，2500K時有25%的水發(fā)生分解，3400?3500K時氫氣和氧氣的摩爾分數(shù)達到最大，分別為18%和6%，當溫度達到4200K時，水分子將全部分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團，一般的加熱方式難以達到這么高的溫度，而使用等離子體噴槍則很容易做到。
[0004]—般等離子體噴槍的電弧作用在噴槍之外，而用于分解水蒸氣的等離子體噴槍與一般等離子體噴槍不同，為了實現(xiàn)把水分子分解為氫和氧，提高水分子的分解率，用于分解水蒸氣的等離子體噴槍其電弧作用在噴槍的內(nèi)部，并且是多級電弧串聯(lián)，高溫等離子體電弧的能量集中作用在噴槍內(nèi)的水分子上，使水分子很容易分解，分解效率高。這類等離子體噴槍需要高壓電源進行引弧，使噴槍內(nèi)產(chǎn)生等離子體電弧。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種間歇式高頻引弧電源的控制電路，使等離子體噴槍減少功率消耗，節(jié)省電能，并且延長高頻引弧電源的使用壽命。
[0006]本實用新型的一種間歇式高頻引弧電源的控制電路，包括電阻、電容器、二極管和六非門集成電路，六非門集成電路的電源輸入端連接到工作電源接口，六非門集成電路的接地端連接到地線，其特征是控制電路由振蕩門IC1、反相門IC2、延遲門IC3、第一輸出門IC4、第二輸出門IC5和間歇控制電路組成，其中，振蕩門IC1、反相門IC2、延遲門IC3、第一輸出門IC4和第二輸出門IC5由六非門集成電路中的五個非門構成，間歇控制電路由間歇門IC6、電位器RP和間歇電容器C7構成，間歇門IC6為六非門集成電路中的一個非門；振蕩電容器C5連接在振蕩門ICl的輸入端與地線之間，振蕩電阻R3連接在振蕩門ICl的輸入端與振蕩門ICl的輸出端之間，振蕩門ICl的輸出端連接到死區(qū)電阻R4的第一腳、第一隔離二極管VD3的陽極和反相門IC2的輸入端，死區(qū)電阻R4的第二腳連接到延遲電容器C6的第一腳、延遲門IC3的輸入端和第二隔離二極管VD4的陽極，延遲電容器C6的第二腳連接到地線；反相門IC2的輸出端連接到第三隔離二極管VD5的陽極，延遲門IC3的輸出端連接到的第四隔離二極管VD6陽極，第三隔離二極管VD5的陰極和第四隔離二極管VD6的陰極連接到第一輸出門IC4的輸入端，第一輸出門IC4的輸出端構成振蕩周期的前半周信號輸出端；第一隔離二極管VD3的陰極和第二隔離二極管VD4的陰極連接到第二輸出門IC5的輸入端，第二輸出門IC5的輸出端構成振蕩周期的后半周信號輸出端；間歇電容器C7連接在間歇門IC6的輸入端與地線之間，電位器RP的三個端頭連接為可變電阻方式后連接在間歇門IC6的輸入端與間歇門IC6的輸出端之間，間歇門IC6的輸出端連接到第五隔離二極管VD7的陽極和第六隔離二極管VD8的陽極，第五隔離二極管VD7的陰極連接到第一輸出門IC4的輸入端，第六隔離二極管VD8的陰極連接到第二輸出門IC5的輸入端。
[0007]本實用新型中，在電位器RP與間歇門IC6的輸出端之間有間歇開關RK，間歇開關RK操作桿與電位器RP的操作桿互相連接；在第一輸出門IC4的輸入端與地線之間有第一傍路電阻R5 ;在第二輸出門IC5的輸入端與地線之間有第二傍路電阻R6 ;在控制電路中有過流保護電路，過流保護電路由反相管VT、偏流電阻R7、隔離電阻R8和反饋二極管VD9構成，反饋二極管VD9的陰極構成過流信號輸入端，反饋二極管VD9的陽極連接到偏流電阻R7的第二腳和反相管VT的基極，偏流電阻R7的第一腳和反相管VT的發(fā)射極連接到地線，反相管VT的集電極連接到隔離電阻R8的第二腳和間歇門IC6的輸入端，隔離電阻R8的第一腳連接到工作電源接口 ；把控制電路制成控制模塊，控制電路中的振蕩電容器C5、振蕩電阻R3和電位器RP設置在控制模塊的外圍，控制模塊上有工作電源接口 4、第一振蕩端2、第二振蕩端3、前半周信號輸出端5、后半周信號輸出端6、第一調節(jié)端9、第二調節(jié)端8、過流信號輸入端10和地線接口 7，振蕩電容器C5的第一腳和振蕩電阻R3的第一腳通過第一振蕩端2連接到振蕩門ICl的輸入端，振蕩電阻R3的第二腳通過第二振蕩端3連接到振蕩門ICl的輸出端，前半周信號輸出端5連接到第一輸出門IC4的輸出端，后半周信號輸出端6連接到第二輸出門IC5的輸出端，電位器RP的左端通過第一調節(jié)端9連接到間歇門IC6的輸入端，電位器RP的右端通過第二調節(jié)端8連接到間歇門IC6的輸出端，過流信號輸入端10連接到反饋二極管VD9的陰極，振蕩電容器C5的第二腳和地線接口 7連接到控制模塊的外圍地線上。
[0008]高頻引弧電源在等離子體噴槍點火系統(tǒng)中應用，所述高頻引弧電源為開關型電源，其工作頻率為ΙΟ-ΙΟΟΚΗζ，高頻開關電源具有高效率和小型化的特點。一般情況下，等離子體噴槍在啟動點火時需高壓電源引弧，當引弧成功產(chǎn)生等離子體電弧后，就可停止引弧，由維持電流保持等離子體噴槍運行，但這需要等離子體噴槍的陽極與陰極之間有足夠的端電壓來使電流維持，否則，等離子體噴槍會熄弧。為了降低電能消耗和提高離子體噴槍的效率，降低等離子體噴槍陽極與陰極之間的端電壓可以取得顯著的效果，但為了避免等離子體噴槍熄火，仍需保持高壓電源引弧，這使得高頻引弧電源需長期工作，高頻引弧電源長期工作需消耗電能及影響到高頻引弧電源的使用壽命。具體運行時，等離子體噴槍的引弧時間不足一秒，在等離子體噴槍引弧成功產(chǎn)生等離子體電弧后，其電弧電流按等離子體噴槍陽極與陰極之間的端電壓不同而具有數(shù)秒至數(shù)分鐘時間的慣性，如在等離子體噴槍引弧成功產(chǎn)生等離子體電弧后，高頻引弧電源間歇性輸出高壓到等離子體噴槍中，使其間歇時間小于電弧電流的慣性時間內(nèi)暫停引弧，就可以在降低等離子體噴槍陽極與陰極之間的端電壓后，仍能保持等離子體噴槍不熄火，達到節(jié)省電能的目的，并且延長高頻引弧電源的使用壽命O
[0009]本實用新型的間歇式高頻引弧電源的控制電路在高頻引弧電源中應用，其工作原理是:由振蕩門ICl產(chǎn)生矩形脈沖波，振蕩頻率由振蕩電阻R3和振蕩電容器C5的值確定，即f=l/l.4RC，振蕩門ICl輸出為高低電平交替的矩形脈沖波，當振蕩門ICl的輸出端為矩形脈沖波的高電平時，高電平輸送到反相門IC2的輸入端，使反相門IC2的輸出端呈低電平，同時，振蕩門ICl輸出端的高電平通過死區(qū)電阻R4對延遲電容器C6進行充電以及通過第一隔離二極管VD3輸入到第二輸出門IC5的輸入端，使第二輸出門IC5的輸出端呈低電