目前，功率器件已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，這使得對(duì)傳統(tǒng)靜電除塵電源結(jié)構(gòu)和控制方式的改變成為了可能。高頻靜電除塵電源正是采用了大功率高頻功率器件(如IGBT)、高頻升壓變壓器以及高頻調(diào)制技術(shù)的新一代靜電除塵電源。
高頻靜電除塵電源結(jié)構(gòu)，三相交流電通過(guò)整流后在母線(xiàn)電容上直流電壓，然后通過(guò)高頻逆變、高頻升壓變壓器、高壓整流，終在靜電除塵器上直流負(fù)高壓。高頻靜電除塵電源的主要思想是首先把三相工頻電源轉(zhuǎn)變成直流電，然后再利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)將直流電逆變成高頻交流，其主要特點(diǎn)是：
①逆變橋電路能夠把直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交變的方波，這種方式在控制上具有大的靈活性，體現(xiàn)在對(duì)逆變橋可以單獨(dú)采用PWM、PS-PWM、PDM等多種控制方式或多種控制方式的組合。由于采用了高頻控制，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度可以提高，輸出電壓的紋波可以控制的很小，從而大地提高了除塵效率。另外，由于控制方式的靈活性，高頻靜電除塵電源可以產(chǎn)生特定的高壓輸出波形，以適應(yīng)不同的除塵工況。
②逆變橋電路高頻交變方波的輸出形式可以采用高頻變壓器。在保持升壓比不變的情況下，高頻變壓器的原副邊匝數(shù)相比于傳統(tǒng)工頻變壓器會(huì)有大幅度的減少，隨之而來(lái)的是變壓器體積的明顯減小，相應(yīng)的變壓器油箱的體積也會(huì)明顯減小。所以，纏繞變壓器的銅、制作油箱的鐵、絕緣用的油等材料的使用都會(huì)大的減少，節(jié)省原材料。
③另外與傳統(tǒng)的可控硅工頻相控電源相比，高頻靜電除塵電源應(yīng)用了全控型、開(kāi)關(guān)時(shí)間在幾百個(gè)納秒的功率器件，如IGBT，從而使系統(tǒng)具有的響應(yīng)速度，在靜電除塵器發(fā)生閃絡(luò)時(shí)能夠切斷電源。
高頻靜電除塵電源和傳統(tǒng)可控硅靜電除塵工頻相控電源兩種工作模式下靜電除塵器的電壓與電流波形，包括系統(tǒng)發(fā)生閃絡(luò)、重新啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)3種狀態(tài)的對(duì)比波形(其中實(shí)線(xiàn)代表高頻IGBT電源波形，虛線(xiàn)代表傳統(tǒng)可控硅相控電源波形)。當(dāng)發(fā)生閃絡(luò)時(shí)，兩者的輸出電壓都下降，不同的是高頻靜電除塵電源能夠響應(yīng)，封鎖電源，所以輸出電流也隨之下降至零；而傳統(tǒng)可控硅靜電除塵工頻相控電源由于不能響應(yīng)，輸出電流要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才逐漸下降至零，在這個(gè)過(guò)程中大量的能量消耗在靜電除塵器中。
由于高頻IGBT電源閃絡(luò)持續(xù)時(shí)間短，經(jīng)過(guò)較短的退電離時(shí)間系統(tǒng)就可以再次重新啟動(dòng)；而傳統(tǒng)電源由于閃絡(luò)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，火花放電嚴(yán)重，產(chǎn)生大量的空間電荷，所以需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的退電離時(shí)間系統(tǒng)才可以重新啟動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，由于高頻靜電除塵電源的響應(yīng)，所以輸出電壓能夠達(dá)到預(yù)定電壓，而傳統(tǒng)可控硅靜電除塵工頻相控電源則需要很多個(gè)工頻周期后才能達(dá)到。上述兩點(diǎn)表明，高頻IGBT電源的除塵時(shí)間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)電源，除塵效率提高。
(3)單一供電模式→混合供電模式。所謂混合供電模式是指在靜電除塵器直流供電的基礎(chǔ)上疊加高頻脈沖電壓。有關(guān)資料給出了一種混合供電模式原理圖。其中直流電壓源的幅值可調(diào)，并保持在靜電除塵器電流對(duì)電壓函數(shù)斜率大點(diǎn)處；脈沖的幅值、寬度、頻率、斜率均可調(diào)節(jié)，以大的除塵效率。
直流疊加高頻脈沖電壓供電形式的優(yōu)點(diǎn)為：①脈沖電壓持續(xù)時(shí)間短，不易觸發(fā)閃絡(luò)；②脈沖電壓幅值高，可增加粉塵的荷電量，進(jìn)而增加粉塵驅(qū)進(jìn)速度提效率；③采用單獨(dú)的脈沖電壓源，高壓脈沖可以以較高的頻率產(chǎn)生。
混合供電模式需要增加一套脈沖電壓源，從而增加了靜電除塵電源的復(fù)雜性，同時(shí)直流電壓源直流工作點(diǎn)的選取以及脈沖的產(chǎn)生也增加了系統(tǒng)控制的難度。目前，混合供電模式的靜電除塵電源技術(shù)還不是很成熟，很少見(jiàn)到在實(shí)際工程中的成熟應(yīng)用，還需要進(jìn)一步的完善和發(fā)展。
靜電除塵電源的發(fā)展始終以提效率和節(jié)能為目的，而在這過(guò)程中考慮到靜電除塵器負(fù)載的性，有待于進(jìn)一步合適的拓?fù)湫问揭约办o電除塵器不同工況、不同工作過(guò)程下的控制方式，以利于的發(fā)揮靜電除塵電源在靜電除塵中的作用。