大型臭氧發(fā)生器IGBT逆變電源電路的設(shè)計(jì)與分析

本文介紹了一種大功率的工業(yè)臭氧發(fā)生器的供電電源。給出了電源的主電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)過(guò)程,主電路由串聯(lián)諧振式全橋電路組成,控制電路采用自動(dòng)頻率跟蹤技術(shù),實(shí)現(xiàn)了igbt的軟開關(guān),驅(qū)動(dòng)電路采用智能驅(qū)動(dòng)器2sk315a,提高了整個(gè)電源的可靠性。

以igbt為開關(guān)器件設(shè)計(jì)了工業(yè)型管式臭氧發(fā)生器逆變電源,介紹了逆變電源主回路、pwm控制電路、igbt驅(qū)動(dòng)電路原理及其在1kg／h臭氧發(fā)生器中的應(yīng)用。

介紹了一種新型的igbt專用驅(qū)動(dòng)器———scale集成驅(qū)動(dòng)器,對(duì)以此驅(qū)動(dòng)器為核心的高頻臭氧發(fā)生器逆變電源的相關(guān)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì).詳細(xì)論述了igbt驅(qū)動(dòng)電路在逆變電源中的應(yīng)用方法.

文章將成熟應(yīng)用于感應(yīng)加熱電源的雙頻逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)運(yùn)用于負(fù)載成容性的臭氧發(fā)生器電源,提出了一種新的多頻臭氧發(fā)生電源,研究了這種電源的工作原理和電路的工作模態(tài),通過(guò)對(duì)電路穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程波形的推導(dǎo),得出了臭氧發(fā)生器介質(zhì)層電壓以及放電功率的表達(dá)式,并給出了仿真結(jié)果。

提出了一種主電路采用igbt全橋結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)電路采用m57962l模塊,利用單片機(jī)控制技術(shù)的高頻逆變電源的設(shè)計(jì)方法,同時(shí)對(duì)電路的工作原理作了分析與仿真,該電源系統(tǒng)為小型化和智能化臭氧發(fā)生器電源的研究提供了基礎(chǔ)。

針對(duì)介質(zhì)阻擋放電型臭氧發(fā)生器工作時(shí)容易出現(xiàn)波動(dòng)和在容性控制策略下的臭氧發(fā)生器電源頻率變化小這一特征,采取了一種基于逆變器輸出電流進(jìn)行頻率跟蹤控制的中、高頻串聯(lián)負(fù)載諧(?)式逆變電源的控制方案．本文詳細(xì)分析了容性控制策略的工作原理和以可編程邏輯器件(cpld)為核心控制芯片的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,同時(shí)解決了發(fā)生器端電壓過(guò)壓?jiǎn)栴}．實(shí)驗(yàn)表明,采用可編程邏輯器件cpld為核心的控制電路具有編程靈活,響應(yīng)快,精度高,能完全滿足容性控制策略和電源閉環(huán)控制的要求．

1臭氧簡(jiǎn)介 1．1臭氧——優(yōu)良的氧化劑 臭氧具有極強(qiáng)氧化作用，在自然界中穩(wěn)定存在的物質(zhì)中，它的氧化電位僅次于氟。同時(shí)臭氧也是最環(huán)保清潔的強(qiáng)氧化劑，在高效氧化的過(guò)程中不遺留任何二次污染物。

本文介紹了一種以單片機(jī)系統(tǒng)為核心,并應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)的臭氧發(fā)生器智能電源。設(shè)計(jì)用ipm構(gòu)成全橋逆變電路,采用脈寬調(diào)制(pwm)技術(shù),可手動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)跟蹤輸出交流的頻率和占空比,同時(shí)通過(guò)lcd顯示當(dāng)前頻率和占空比。

介質(zhì)阻擋放電型臭氧發(fā)生器電源負(fù)載呈容性,隨負(fù)載外加電壓的升高,間隙放電逐漸增強(qiáng),其總的負(fù)載等效電容逐漸變大。針對(duì)負(fù)載的這一特點(diǎn),提出了一種對(duì)負(fù)載諧振型高頻逆變電源輸出電流進(jìn)行閉環(huán)頻率跟蹤的pwm控制策略,這種策略邏輯明確,控制性能優(yōu)越。實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠。針對(duì)在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題,提出新的解決方法,所有的分析都得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

基于dbd型臭氧發(fā)生器的負(fù)載特點(diǎn)及其系統(tǒng)中固有諧振的問(wèn)題,提出了一種可控諧振的dbd型臭氧發(fā)生器的電源結(jié)構(gòu)及控制方法。利用系統(tǒng)的固有諧振特性,采用同步控制的方法,讓諧振的過(guò)程受控,從而避免了固有諧振給dbd系統(tǒng)帶來(lái)的危害。給出了可控諧振dbd系統(tǒng)的工作原理,并討論了此dbd系統(tǒng)的特點(diǎn)和性質(zhì)。在dbd臭氧發(fā)生器樣機(jī)的基礎(chǔ)上給出了dbd系統(tǒng)的控制策略,并結(jié)合試驗(yàn)討論了可控諧振的dbd型臭氧發(fā)生器電源系統(tǒng)的頻率選擇和電源系統(tǒng)效率等問(wèn)題,給出了具體的設(shè)計(jì)建議。結(jié)合電路的特點(diǎn)和具體的試驗(yàn)結(jié)果,討論了dbd系統(tǒng)電源的軟開關(guān)特性及其對(duì)電源效率的影響。通過(guò)原理分析和試驗(yàn)驗(yàn)證情況,可以證明可控諧振電源適用于dbd型臭氧發(fā)生器系統(tǒng)的使用,并克服了系統(tǒng)固有諧振帶來(lái)的影響。

本文提出了一種基于集成鎖相環(huán)cd4046的dbd臭氧發(fā)生器電源移相控制電路。該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,移相范圍為0-180°,滿足dbd臭氧發(fā)生器電源對(duì)移相控制電路移相范圍的要求。

介紹了一種用于臭氧發(fā)生器工業(yè)裝置的供電電源。給出了電源的主電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)過(guò)程。電源主電路由igbt構(gòu)成的h橋式電路組成;控制電路由集成鎖相環(huán)cd4046構(gòu)成;驅(qū)動(dòng)電路采用了智能集成驅(qū)動(dòng)器2sd315a。設(shè)計(jì)出的臭氧發(fā)生器電源能滿足大功率臭氧發(fā)生裝置的要求,裝置現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

根據(jù)介質(zhì)阻擋放電型臭氧發(fā)生器的負(fù)載特性,提出了一種基于容性控制的高頻逆變電源,闡述了該控制方法的原理和特點(diǎn),給出了電源控制電路并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明基于容性控制的高頻逆變電源工作頻率變化范圍小(有利于電路設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且工作穩(wěn)定可靠。

介紹了三相spwm專用芯片sa8282原理及特點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上針對(duì)bsg特點(diǎn)進(jìn)行的逆變電源設(shè)計(jì)進(jìn)行了敘說(shuō);以sa8282為控制芯片逆變器設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是編程方便,可以在很大程度上縮短了開發(fā)周期。

臭氧發(fā)生器選型http://www.***.*** 臭氧發(fā)生器選型手冊(cè) 臭氧發(fā)生器選型非常重要應(yīng)注意以下幾個(gè)方面 1.確定型號(hào) 臭氧發(fā)生器選型時(shí)，首先確定是用于空氣殺菌除味還是用于水處理。用于空氣處理時(shí)可 選擇低濃度經(jīng)濟(jì)型的開放式臭氧發(fā)生器，它包括有氣源開放式和無(wú)氣源開放式兩種最好選有 氣源機(jī)型。該類臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格低廉，但工作時(shí)溫度和濕度影響臭氧發(fā)生量。上述 開放式臭氧發(fā)生器屬最簡(jiǎn)單的臭氧裝置，對(duì)于要求高的場(chǎng)所空氣處理也應(yīng)選擇高濃度臭氧發(fā) 生器?？諝馓幚頃r(shí)按20-50mg/m3標(biāo)準(zhǔn)投放，食品藥品行業(yè)選高值。可根具空間大小換算即 得出臭氧的總用量（即臭氧發(fā)生器產(chǎn)量）。用于水處理時(shí)必須選購(gòu)高濃度臭氧發(fā)生器（臭氧 濃度大于12mg/l)，低濃度臭氧處理水是無(wú)效的。高濃度臭氧發(fā)生器為標(biāo)準(zhǔn)配置含氣源及氣 源處理裝置和臭氧發(fā)生裝置。小型的可設(shè)計(jì)成一體式機(jī)型產(chǎn)量在

為解決dbd型臭氧發(fā)生器工頻升壓供電方案的效率低、設(shè)備體積龐大和對(duì)電網(wǎng)注入大量諧波的問(wèn)題,采用串聯(lián)負(fù)載諧振式供電電源的方案,通過(guò)結(jié)合電源開關(guān)器件的通斷和dbd負(fù)載放電與不放電狀態(tài),詳細(xì)分析了工作在完全諧振狀態(tài)下的串聯(lián)負(fù)載諧振式dbd電路,得出了整個(gè)電路在完全諧振狀態(tài)下的各個(gè)工作模態(tài);基于模態(tài)分析推導(dǎo)了一系列等式。由推導(dǎo)和分析得出了電路諧振時(shí)臭氧發(fā)生器承受的最高電壓、每個(gè)周期的放電功率、與串接的補(bǔ)償電感無(wú)關(guān)的特性、dbd負(fù)載放電功率、dbd負(fù)載參數(shù)的調(diào)節(jié)特性;最后給出了較為實(shí)用的工程設(shè)計(jì)公式。這些研究可供合理設(shè)計(jì)串聯(lián)負(fù)載諧振式dbd型臭氧發(fā)生器的供電電源及分析不同控制方式下dbd電路的工作模態(tài)參考。

臭氧發(fā)生器選型 如何選用臭氧發(fā)生器，就必須知道臭氧發(fā)生器的評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般評(píng)價(jià)一個(gè)臭氧發(fā) 生器最基本的指標(biāo)是：臭氧產(chǎn)量，臭氧濃度，可靠性、使用壽命，電耗等。用于 藥廠的臭氧發(fā)生器功率比較小，電耗是一個(gè)次要條件。 臭氧濃度單位：國(guó)際通行用體積百分比濃度標(biāo)稱臭氧濃度。1%空氣源臭氧濃度 為12.9mg/l。1%氧氣源臭氧濃度為14.3mg/l。 衛(wèi)生消毒界習(xí)慣用ppm做單位，即體積百萬(wàn)分之一。對(duì)于空氣中的臭氧， 1ppm=2.14mg/m3。 用hvac系統(tǒng)集中投加時(shí)，臭氧發(fā)生器選用按以下方法計(jì)算：首先計(jì)算實(shí)際臭 氧消毒體積，實(shí)行體積由三部分組成v=v1+v2+v3，v1潔凈區(qū)空間體積，v2 空氣凈化系統(tǒng)體積，v3補(bǔ)充新風(fēng)量造成臭氧損失的有效體積，實(shí)際計(jì)算過(guò)程中 v3等于循環(huán)系統(tǒng)總風(fēng)量的1.1%。根據(jù)《消毒技術(shù)規(guī)范》及實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，三十 萬(wàn)級(jí)取c=2.55

介紹了以ht46r232單片機(jī)為控制器的智能型臭氧發(fā)生器的設(shè)計(jì)。臭氧發(fā)生器中產(chǎn)生臭氧的高壓電源和風(fēng)機(jī)都采用全橋逆變電路,單片機(jī)輸出2路pwm信號(hào)對(duì)高壓電源電壓的幅值、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。充分利用單片機(jī)的片上資源實(shí)現(xiàn)臭氧發(fā)生器的無(wú)線射頻遙控、鍵盤控制、led顯示、a/d溫度監(jiān)控等功能,使臭氧發(fā)生器具有智能化,高效產(chǎn)生臭氧等優(yōu)點(diǎn)。

為精確設(shè)計(jì)工業(yè)臭氧合成裝置的供電電源,分析了容性控制下的全橋串聯(lián)負(fù)載諧振式dbd型臭氧發(fā)生器供電電路的工作,通過(guò)結(jié)合電源開關(guān)器件的通斷狀況和dbd電路的放電、未放電狀態(tài),得出了整個(gè)電路在容性狀況下的各個(gè)工作模態(tài)。推導(dǎo)了一系列等式,得出了臭氧發(fā)生器承受的最高電壓、逆變電路工作頻率和阻擋介質(zhì)放電電路的放電功率顯性表達(dá)式,分析了電路調(diào)節(jié)特性并進(jìn)行了誤差分析,結(jié)果驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性及工作在容性控制下的dbd供電電源具有頻率波動(dòng)小和控制方案易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。

如何選用臭氧發(fā)生器，就必須知道臭氧發(fā)生器的評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般評(píng)價(jià)一個(gè)臭氧 發(fā)生器最基本的指標(biāo)是：臭氧產(chǎn)量，臭氧濃度，可靠性、使用壽命，工作方便和美 觀、電耗等。 選擇臭氧發(fā)生器不能掉以輕心，很多企業(yè)有的用做空間消毒，有的用做水處理 隨之他們的選擇方法上就有所不同，那么怎樣才能選擇一款適合自己企業(yè)用的臭氧 發(fā)生器已成為很多企業(yè)關(guān)注的話題。 臭氧濃度單位： 國(guó)際通行用體積百分比濃度標(biāo)稱臭氧濃度。1%空氣源臭氧濃度為12.9mg/l。 1%氧氣緣臭氧濃度為14.3mg/l。 衛(wèi)生消毒界習(xí)慣用ppm做單位。即體積百萬(wàn)分之一。對(duì)于空氣中的臭氧， 1ppm=2.14mg/m3。 1、臭氧濃度： 臭氧發(fā)生器出口的臭氧濃度。一般以ppm或mg/l做1ppm=0.00214mg/l。 沿面放電式電極：臭氧發(fā)生器的出口濃度較低，一般在60-80ppm（空氣源時(shí) 一般小于20pp

為探尋提高臭氧發(fā)生器功率因數(shù)、降低能量消耗的途徑,優(yōu)化臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)參數(shù)及其與高壓高頻電源的匹配,設(shè)計(jì)了介質(zhì)阻擋放電型臭氧發(fā)生器試驗(yàn)系統(tǒng),研究了介質(zhì)材料、介質(zhì)厚度以及放電氣隙等因素對(duì)臭氧發(fā)生器功率因數(shù)的影響,并進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明:選擇相對(duì)介電常數(shù)較大、較薄的材料作為放電介質(zhì)更易獲得較大的功率因素;較小的放電氣隙有利于提高放電的均勻性和功率因素;增大激勵(lì)電壓或頻率同樣會(huì)使功率因素增加。

介質(zhì)阻擋放電型臭氧發(fā)生器負(fù)載呈容性,隨負(fù)載外加電壓的升高,間隙放電逐漸增強(qiáng),其總的負(fù)載等效電容逐漸變大。針對(duì)負(fù)載的這一特點(diǎn),提出了一種基于逆變器輸出電流進(jìn)行閉環(huán)頻率跟蹤控制的高頻逆變電源方案,詳細(xì)分析了該控制策略的特點(diǎn),并研制了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得出應(yīng)用該方案的電源具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作頻率變化范圍小、系統(tǒng)參數(shù)容易選擇、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。