高电压脉冲开关系统以及包含该系统的电气集尘装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一实施方式涉及的高电压脉冲开关系统，将通过电压来驱动的IGBT用作开关元件，其特征在于，包括：谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，其中，所述开关部包括：开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；以及开关元件控制部，与所述谐振电流的周期联动而生成并施加第一门信号，所述第一门信号使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态。

High voltage pulse switch system and electric dust collecting device comprising the same

The high voltage pulse to an embodiment of the present invention of the switch system, will be driven by the voltage of the IGBT used as a switching element, which is characterized in that: the resonant circuit, with supply voltage from a voltage source and is charged to generate sine wave, resonant current; and a plurality of switches, each other in series, used to control the resonant current circulation, wherein, the switch part comprises a switch element, composed of power semiconductor switches and diodes with the parallel power semiconductor switch reversely; and a switch element control part and the linkage cycle resonant current generated and applied to the first gate signal, the first signal to the door the power semiconductor switches remain closed within the prescribed time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高电压脉冲开关系统及其控制方法。
技术介绍
高电压脉冲开关系统是生成高电压脉冲的装置，用在电气集尘装置或者除臭系统等环境设备中。高电压脉冲开关系统用在电气集成装置中时，高电压脉冲开关系统将脉冲电压施加到放电电极上，以通过放电电极产生电晕放电，从而使阴离子在空气中放电。由此施加到空气中的阴离子包围空气中的粉尘，使粉尘(-)离子化。高电压脉冲开关系统将直流电压施加到集尘板上，以使电离的粉尘向集尘板移动，从而使阴离子通过集尘板再次回到电源。由此，失去阴离子的粉尘无法继续停留在集尘板上而往下下落，从而被收集在收集室(未图示)。一般的高电压脉冲开关系统作为用于向电气集尘器施加高电压的开关元件采用高电压晶闸管二极管开关(TDS、Thyristor Diode Switch)。韩国公开特许第1999-0071188号(以下称为‘在先技术文献’)中公开了高电压晶闸管二极管开关的一例。在高电压晶闸管二极管开关中，晶闸管以及与该晶闸管反向并联的二极管构成一个模块。根据负载所需的电压，以串联方式堆叠(stack)多个高电压晶闸管二极管开关，从而构成高电压脉冲开关系统。随着构成现有的高电压脉冲开关系统的晶闸管停产，作为其替代开关提出过绝缘栅双极型晶体管(IGBT、Insulated Gate Bipolar Transistor，以下称为‘IGBT’)。然而，由于晶闸管是电流驱动型元件而IGBT是电压驱动型元件，其驱动机制不同，因此不能将由晶闸管构成的高电压脉冲系统的驱动机制照搬套用到由IGBT构成的高电压脉冲系统上。因此，需要一种能够适用于由IGBT构<br/>成的高电压脉冲系统的新的驱动机制。
技术实现思路
所要解决的技术问题本专利技术旨在解决上述的问题，其目的在于，提供一种将通过电压来驱动的IGBT用作开关元件的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。此外，本专利技术的另一目的在于，提供一种能够使串联的多个开关元件的通断时间同步且使各开关元件的驱动电路彼此隔离的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。此外，本专利技术的又另一目的在于，提供一种能够从火花中保护开关元件的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。此外，本专利技术的又另一目的在于，提供一种能够实现短脉冲宽度的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。此外，本专利技术的又另一目的在于，提供一种能够从负载产生的过电压保护开关元件的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。此外，本专利技术的又另一目的在于，提供一种能够简化电路结构的高电压脉冲开关系统以及包含该高电压脉冲开关系统的电气集尘装置。解决技术问题的方法为了实现上述目的，本专利技术的一实施方式涉及的高电压脉冲开关系统，其特征在于，包括：谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，其中，所述开关部包括：开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；以及开关元件控制部，与所述谐振电流的周期联动而生成并施加第一门信号，所述第一门信号使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态。为了实现上述目的，本专利技术的另一实施方式涉及的高电压脉冲开关系统，其特征在于，包括：LC谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；多个开关部，彼此串联，根据基于触发信号生成的
控制信号控制所述谐振电流的流通；以及触发信号发送部，以无线方式将所述触发信号传输到所述多个开关部，其中，所述控制信号使所述开关部的电力半导体开关在预定时间内保持闭合状态。为了实现上述目的，本专利技术的另一实施方式涉及的电气集尘装置，其特征在于，包括：集尘器本体，用于除去包含在废气中的粉尘，其包括放电电极以及集尘板；以及高电压脉冲开关系统，向所述集尘器本体施加电源，其中，所述高电压脉冲开关系统包括：脉冲电压源，供给用于生成脉冲电压的电压；直流电压源，供给用于生成起动电压的电压；谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，其中，所述开关部包括：开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；以及开关元件控制部，生成用于使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态的第一门信号，并将所生成的第一门信号施加到所述电力半导体开关。专利技术效果根据本专利技术，能够提供适用于将通过电压来驱动的IGBT用作开关元件的系统的高电压脉冲开关系统。此外，根据本专利技术，使串联的多个开关元件的通断时间同步，且使驱动电路彼此隔离，从而减少开关元件之间的电压不平衡引起的开关元件损坏。此外，根据本专利技术，能够从负载产生的火花有效保护开关元件。此外，根据本专利技术，通过将晶闸管替换为IGBT，能够生成具有100μs以下的短脉冲宽度的谐振电流。此外，根据本专利技术，通过附加过电压防止电路，能够从过电压保护开关元件。此外，根据本专利技术，可以利用施加于开关元件两端的电压本身来生成供给到内部电路的电源，从而能够简化电路结构。此外，根据本专利技术，使用额定电压高的IGBT来代替额定电压低的晶闸管，从而在相同的条件下不仅能够减少开关元件的数量，还因为IGBT的价格与晶闸管相比低廉，从而能够在整体上降低高电压脉冲开关系统的价格。此外，根据本专利技术，与晶闸管相比，IGBT的重量轻，从而能够减小高电压脉冲开关系统的总重量。此外，根据本专利技术，IGBT的驱动电路为无线绝缘型，因此串联的多个IGBT可以执行精确地同步切换，由此能够从集尘器的火花彻底保护IGBT，从而能够大幅降低IGBT的损坏率，因此不仅能够提高高电压脉冲开关系统的可靠性，还能节省售后服务费用。附图说明图1是概略示出本专利技术的一实施例涉及的高电压脉冲开关系统的结构的电路图。图2是示出图1所示的开关部结构的方框图。图3是示出图2所示的开关元件控制部结构的方框图。图4是对门触发信号、第一门信号以及谐振电流的波形进行比较的曲线图。图5是示出图1所示的开关部的实现例的电路图。图6是概略示出门触发信号发送部结构的方框图。附图标记：100：高电压脉冲开关系统110：脉冲电压源120：直流电压源130：谐振电路部140a～140n：开关部L：负载150：电气集尘装置160：门触发信号发送部170：第一分离部180：第二分离部210：开关元件220：开关元件控制部230：过电压发生检测部240：驱动电压生成部250：缓冲电路260：显示部270：门触发信号接收部具体实施方式本说明书中所使用的术语的含义应理解为如下。除非文章中明确的另有定义，单数表示包括复数表示，“第一”、“第二”等术语只是用来区分一个构成要素和另一个构成要素，权利要求的范围不受这些术语限制。应理解为，“包括”或者“具有”等术语不排除存在或增加一个或多个其它特征或者数字、步骤、动作、构成要素、部件或者其组合的可能性。应理解为，术语“至少一个”表示包括通过一个以上的相关项目能够提供的所有组合。例如，“第一项目、第二项目以及第三项目中的至少一个”的意思，不仅分别表示第一项目、第二项目以及第三项目，也表示能够由第一项目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电压脉冲开关系统，其特征在于，包括：谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，所述开关部包括：开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；以及开关元件控制部，与所述谐振电流的周期联动而生成并施加第一门信号，所述第一门信号使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态。

【技术特征摘要】
2014.09.30 KR 10-2014-01314071.一种高电压脉冲开关系统，其特征在于，包括：谐振电路部，随着从电压源提供电压而被充电，以生成正弦波形的谐振电流；以及多个开关部，彼此串联，用于控制所述谐振电流的流通，所述开关部包括：开关元件，由电力半导体开关以及与所述电力半导体开关反向并联的二极管构成；以及开关元件控制部，与所述谐振电流的周期联动而生成并施加第一门信号，所述第一门信号使所述电力半导体开关在规定时间内保持闭合状态。2.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，所述规定时间为，在所述谐振电流中的正(+)谐振电流流通的第一时间区间，以及在所述谐振电流中的负(-)谐振电流流通的第二时间区间中的至少一部分时间区间。3.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，所述开关元件控制部包括第一门信号生成部，所述第一门信号生成部用于生成所述第一门信号，由所述第一门信号生成部生成的第一门信号具有与由其它开关元件控制部生成的第一门信号相同上升斜率的脉冲宽度。4.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，所述开关元件控制部包括第一门信号生成部，所述第一门信号生成部以与门触发信号的上升沿或者下降沿同步的方式生成所述第一门信号。5.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，所述开关部进一步包括过电压发生检测部，所述过电压发生检测部用于检测是否发生过电压；所述开关元件控制部包括第二门信号生成部，当通过所述过电压发生检测部检测到发生过电压时，所述第二门信号生成部生成具有预定脉冲宽度的第二门信号并施加到所述电力半导体开关，以使所述电力半导体开关闭合。6.根据权利要求1所述的高电压脉冲开关系统，其特征在于，所述开关部进一步包括驱动电压生成部，所述驱动电压生成部在所述电力半导体开关处于断开状态的时间区间内对施加到所述开关元件两端的电压进行充电，并将充电的电压作为所述开关部的驱动电压供给。7.根据权利要求1所述的高电...

【专利技术属性】
技术研发人员：金起穆，韩炳昱，金炯均，
申请(专利权)人：浦项爱希谛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR