MATLAB静电除尘中的高频高压电源设计(2)
随着电力电子技术不断地发展和高频大功率开关器件的出现,使用高频开关电源代替传
统的工频整流电源作为静电除尘器供电电源成为一种新的发展方向[1]
。采用高频高压电源与
传统工频电源相比，具有非常明显的优势：一是釆用高频控制方式时在很大程度上减小大功
率升压变压器体积和重量,和传统工频电源相比高频电源的体积大大减小,从而节约材料并方
便安装。 二是电源供电的可控性提高,可以便捷地通过控制芯片软件编程界面改变运行的参数
以应对多种多样的工作环境,并可以很好的抑制高比电阻下引起的反电晕现象。 三是通过合理
的控制方式使电源始终工作在比较高效的状态,达到高的除尘效率和节电的目的。
1.2 静电除尘的原理
静电除尘的工作原理是，除尘电源产生的高压加于电极板上，在极板之间形成高压电场，
在高电压的作用下，极板间局部电场强度逐渐高于空气的电离场强，从而使气体产生电离作
用。当带有灰尘、附着颗粒物的空气进入高压电场中，空气分子在强电场的作用下被电离成
带正电的粒子和带负电的自由电子，沿着电势的方向各自向对应的电极板做定向运动，带正
负电荷的粒子在运动的过程中附着在灰尘和颗粒物上，这样灰尘颗粒由做不带电状态的自由
运动变为带电状态的有序运动，最后灰尘颗粒会附着在电极板上，通过拍打装置将灰尘收集
起来，即可实现除尘的目的，如图1.1 所示。
高压电源作为电除尘设备中产生高压的重要部分，目的是用来产生合适极间高压，从而
产生较为稳定的强电场，形成电晕放电，最终产生集尘的效果[2]
。由此可见，高压电源是整
个设备中最为关键的部分。本论文所设计的高压电源是当前最受关注的高频高压电源。1.3 静电除尘电源在国内外的研究现状
1.3.1 静电除尘电源在国外的研究现状
自从 20 世纪 80 年代以来，各国电除尘科技工作者对极配形式、供电控制和节能管理、
故障诊断以及专家系统等领域展开深入研究[3]
。经过近百年的快速发展和各国静电除尘科技
工作者的不懈努力，静电除尘技术的理论研究虽然己经取得了巨大进步，但仍然不能跟上实
际生产的需求，仍有许多技术上的问题需要解决。
国外高频高压电源技术在除尘电源领域走在前列，但在实际中的应用仍处于初始阶段，
使用场合不多。随使用功率的不断增大，高频高压电源在电力电子器件的选择和功率器件如
MOSFET 开关管等的控制上停滞不前，这就使此类产品的关键技术掌握在较少的一部分国际
大公司手中，其中，ABB 公司、丹麦 SMITH 公司、阿尔斯通等企业是此产品和技术的佼佼者[3]。
1.3.2 静电除尘电源在国内的研究现状
国内的高频高压静电除尘技术起步于上世纪中页，虽然起步晚，但是发展十分迅速，改
革开放以后，我国在静电除尘领域的研究已经取得了巨大的成果。但是随着工业的进一步发
展，世界卫生组织对环保标准的重新定义，传统的工频电源除尘技术已经无法跟上实际需求，
需要进一步发展以适应实际生产或日常生活的需求。
国内研究静电除尘电源的企业或研究所，绝大数的研究方向还是以工频电源为基础，集
中于工频电源的技术改进[4]
。这是由于市场决定的，因为国内的企业或个人使用的除尘设备
基本都是使用工频高压电源作为核心，工频高压电源占据市场的大头。高频高压电源要取代
工频高压电源占据市场、扩大生产还需要一段较长的时间。国内也有部分厂家或高校，自行
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