[發明專利]用于為臭氧生產單元提供能量的緊湊的、可配置電源

有效

• 申請號: 201380022479.2
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN104321273A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 肯·特蘭;田豐;陳星;李國華
• 申請（專利權）人: MKS儀器股份有限公司
• 主分類號: C01B13/11
• 分類號: C01B13/11;H02M7/537;H02M3/335;H02M1/36;H02M7/48;H02M7/538
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;楊莘

1.一種用于向至少一個臭氧生產單元供電的方法，包括：

接收未調節的DC電壓；

以第一切換頻率對所述未調節的DC電壓進行切換；

將被切換的DC電壓轉換為經調節的DC高壓，所述經調節的DC高壓遠大于所述未調節的DC電壓；

以所述至少一個臭氧生產單元的優選操作頻率范圍內的第二切換頻率對所述DC高壓進行切換；以及

通過串聯電感將被切換的DC高壓耦合至所述至少一個臭氧生產單元，所述串聯電感與所述至少一個臭氧生產單元的內部電容共同形成所述臭氧生產單元的優選操作頻率范圍內的諧振，所述諧振適于使所述至少一個臭氧生產單元經受窄帶、AC高壓。

2.權利要求1所述的方法，其中對于通過對公用設施提供的AC功率進行整流而獲得的未調節的DC電壓，所述DC高壓位于約1kV與約2kV之間。

3.權利要求1所述的方法，其中將被切換的DC電壓轉換為經調節的DC高壓包括：將所述被切換的DC電壓施加到升壓變壓器的初級繞組，所述升壓變壓器的物理尺寸與所述第一切換頻率成反比。

4.權利要求1所述的方法，其中，所述第一切換頻率大于約300kHz。

5.權利要求1所述的方法，其中，所述臭氧生產單元的所述優選操作頻率范圍位于約20kHz與約40kHz之間。

6.權利要求5所述的方法，其中，所述AC高壓是約8kV的峰峰值。

7.權利要求6所述的方法，其中產生于所述串聯電感及所述至少一個臭氧生產單元的所述內部電容的Q小于約5。

8.權利要求1所述的方法。其中，對所述未調節的DC電壓和所述DC高壓中的一個或多個進行切換包括相移零電壓開關脈寬調制。

9.權利要求8所述的方法，還包括響應于用于驅動所述至少一個臭氧生產單元的預定功率對所述未調節的DC電壓和所述DC高壓中的一個或多個進行切換。

10.權利要求1所述的方法，還包括相應地調整所述DC高壓到可調的輸出功率。

11.用于為至少一個臭氧生產單元提供能量的功率轉換器，包括：

DC到DC轉換器，具有被配置為接收未調節的DC電壓的輸入以及被配置為提供由所述未調節的DC電壓得出的經調節的DC高壓的輸出，所述DC高壓的幅度遠大于所述未調節的DC電壓的幅度。

高頻功率逆變器，具有與所述DC到DC轉換器的輸出通信的輸入，所述高頻功率逆變器被配置為在輸出處提供由所述DC高壓得出的高頻AC電壓；以及

串聯電感，耦合在所述高頻功率逆變器的輸出與所述至少一個臭氧生產單元之間，所述串聯電感與所述至少一個臭氧生產單元的內部電容在所述高頻AC電壓下共同形成諧振，所述諧振出現在至少一個臭氧生產單元的優選操作頻率范圍內。

12.權利要求11所述的功率轉換器，其中，對于通過對公用設施提供的AC功率進行整流而獲得的未調節的DC電壓，所述DC高壓位于約1kV與約2kV之間。

13.權利要求11所述的功率轉換器，其中，所述DC到DC轉換器和所述高頻功率逆變器中的每一個均包括相應的多個可控開關，所述多個可控開關分別操作在相應切換頻率下。

14.權利要求3所述的功率轉換器，其中，所述DC到DC轉換器包括升壓變壓器，所述升壓變壓器的物理尺寸被選擇為與所述相應的多個可控開關的所述相應切換頻率成反比。

15.權利要求14所述的功率轉換器，其中，所述DC到DC轉換器的所述多個可控開關的相應切換頻率約大于300kHz。