[發明專利]一種無中高頻升壓變壓器的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源

在審

• 申請號: 201410197017.0
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN104038087A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 唐雄民;嚴其林;余亞東;李思琪
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，特別涉及一種無中高頻升壓變壓器的新型介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源。

背景技術

臭氧是氧的同素異形體，是一種氧化能力極強的綠色氧化劑，現已廣泛應用在污水處理、空氣凈化、醫學制藥等各個領域。其中，介質阻擋放電法因其具有能耗相對較低，單機產量高，氣源充足等優點，成為工業上生產臭氧的主要方法。

介質阻擋放電型臭氧發生器工作時存在放電階段與未放電階段，并且放電起始電壓高達幾KV至十幾KV，目前介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源主要有以下幾種：

(1)窄脈沖放電電源。這種結構電源具有控制簡單和能提高介質阻擋放電型臭氧發生器放電效率優點，但存在電路復雜、成本高及大功率化困難等問題，一般作為特定的波形發生裝置來研究介質阻擋放電型負載動態特性，實際系統中很少采用；

(2)電壓源型串聯負載諧振式和電流源型并聯負載諧振式中頻或高頻逆變電源。為達到放電要求，這種電源一般需要引入中頻或高頻升壓變壓器。然而，由于介質阻擋放電型負載工作時參數波動大，頻率范圍寬，變壓器易發生磁飽和，并且，高頻升壓變壓器設計復雜，從而使得電源體積大，成本高，損耗大，高頻化困難。

(3)無中高頻變壓器的單級LC諧振式高頻逆變電源。這種結構電源雖然避免了變壓器的使用，但是通過單級LC諧振升壓，電壓增益小，很難達到介質阻擋放電型臭氧發生器高效放電需求。

綜上所述，現有的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源中，窄脈沖放電式電源存在電路復雜、大功率化困難的缺點，電壓源型串聯負載諧振式和電流源型并聯負載諧振式高頻逆變電源存在體積大、效率低、成本高以及磁飽和問題，無中高頻變壓器的單級LC諧振式高頻逆變電源存在電壓增益小缺點，因而上述供電電源不能高效地解決介質阻擋放電型臭氧發生器供電問題。

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本發明提出一種無中高頻升壓變壓器的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源。

本發明通過以下技術方案予以實現：

一種無中高頻升壓變壓器的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，包括直流輸入電源、單相全橋逆變電路、LCLC諧振網絡和介質阻擋放電型臭氧發生器。其特征在于LCLC諧振網絡輸入端與全橋逆變電路相連，輸出端與介質阻擋放電型臭氧發生器相連。

所述的一種無中高頻升壓變壓器的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于直流輸入電源的正負極分別與全橋逆變電路正負輸入端口連接。

所述的一種無中高頻升壓變壓器的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于全橋逆變電路輸出端A與第一諧振電感L1的一端相連，第一諧振電感L1的另一端與第一諧振電容C1的一端連接，第一諧振電容C1的另一端與全橋逆變電路輸出端B連接。

所述的一種無中高頻升壓變壓器的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于第二諧振電感L2的一端連接第一諧振電感L1和第一諧振電容C1的公共端，第二諧振電感L2的另一端與第二諧振電容C2的一端連接，第二諧振電容C2的另一端與全橋逆變電路輸出端B連接。

所述的一種無中高頻升壓變壓器的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于介質阻擋放電型臭氧發生器輸入端口分別于第二諧振電容C2的兩端連接。

與現有技術相比本發明的優點在于：

(1)電源結構簡單，易于設計，體積小，成本低；

(2)電源通過無損LCLC諧振升壓，電壓增益很高，無需使用中、高頻升壓變壓器，克服了中、高頻變壓器磁飽和問題，損耗小，效率高，便于實現高頻化；

(3)特別適合中小型介質阻擋放電型臭氧發生器。

附圖說明

圖1采用臭氧發生器電路等效模型下的主回路圖。

圖2介質阻擋放電型臭氧發生器電路等效模型。

圖3LCLC雙諧振原理。

圖4閉環控制框圖。

圖5典型參數下發生器上電壓波形。

具體實施方式

如圖1所示為介質阻擋放電型臭氧發生器電路等效模型。通過相關技術可獲得臭氧發生器的等效阻抗，即圖1中C_g和R_g值。

如圖2所示，本發明提出的一種無中高頻升壓變壓器的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，包括直流輸入電源、單相全橋逆變電路、LCLC諧振網絡和介質阻擋放電型臭氧發生器。其中LCLC諧振網絡輸入端與全橋逆變電路相連，輸出端與介質阻擋放電型臭氧發生器相連。

升壓原理：