[發明專利]電源裝置、控制程序以及控制方法

在審

• 申請號: 202080017022.2
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN113491060A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 高橋和也;山本總一郎;山元恭平;米谷芳隆
• 申請（專利權）人: 美得華水務株式會社
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M5/44;H02M5/458
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;文志

一種對電容性負載供給電力的電源裝置，其具備：轉換器、逆變器、諧振變壓器、檢測輸出頻率或輸出電流以及輸出電壓的檢測部、以及控制逆變器的控制部。控制部計算輸出功率，在預定頻率搜索范圍內調整輸出頻率，且在預定電壓搜索范圍內調整輸出電壓，將輸出功率達到預定輸出功率時的輸出頻率最小值確定為頻率目標值；控制逆變器使輸出頻率成為頻率目標值，并且在預定電壓搜索范圍內調整輸出電壓，將輸出功率成為目標輸出功率時的輸出電壓的值確定為電壓目標值。

技術領域

本發明涉及電源裝置、控制程序以及控制方法。

背景技術

目前，已知有對電容性負載供給電力的電源裝置。例如，在專利文獻1中公開了一種放電管用電源裝置，其將輸入的交流電源轉換為高頻交流電后輸出到作為電容性負載的放電管。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4909209號

發明內容

發明要解決的課題

作為電容性負載，已知具備無聲放電的放電管的臭氧發生裝置。臭氧的發生量與放電管的放電量成比例，其放電量取決于驅動臭氧發生裝置的電源裝置的輸出電壓和輸出頻率。若對放電管的施加電壓(即，電源裝置的輸出電壓)不在預定值以上則放電管不放電；另一方面，若對放電管的施加電壓過高，則放電管會發生絕緣損壞。由于放電管根數是根據臭氧的應用發生量來選定的，因此靜電電容也取決于臭氧的應用發生量而產生變化。

為了驅動這樣的臭氧發生裝置，一般采用高頻高壓諧振型的電源裝置。高頻高壓諧振型電源裝置通常具備轉換器、逆變器和諧振變壓器(泄漏變壓器)。轉換器將來自商用交流電源的交流電轉換為直流電。逆變器將來自轉換器的直流電轉換為比商用交流電源更高頻率的交流電。諧振變壓器的一次側與逆變器連接，二次側與臭氧發生裝置連接，將來自逆變器的交流電進行升壓后輸出。

以頻率f驅動臭氧發生裝置時的輸出功率P_f可由式(1)表示。

式(1)中的C_a和C_g分別為臭氧發生裝置電極間的空隙部分以及電介質部分各自對應的靜電電容，v_z為臭氧發生裝置的放電維持電壓，V_P為電源裝置的輸出電壓。如果臭氧發生裝置的規格確定，則C_a、C_g和v_z是常數。因此，電源裝置的輸出功率P_f與輸出頻率f和輸出電壓V_P的乘積成比例(P_f∝f×V_P)。

為了改善功率因數，電源裝置通常以諧振頻率進行驅動。諧振頻率是使變壓器的線圈產生的漏感L與根據放電管的數量而確定的臭氧發生裝置被驅動時的平均靜電電容C＝C_g(1－V_z/V_p)產生諧振的頻率。此諧振頻率f₀可由式(2)表示。