本發明專利技術提供了一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源。所述的臭氧發生器供電電源，包括整流模塊、兩路Boost升壓變換器、全橋逆變電路、單級LC諧振電路、采樣調理電路、控制電路和介質阻擋放電型臭氧發生器。本發明專利技術利用兩路Boost升壓變換器得到兩路可分別進行閉環控制的直流電源A和B，這兩路電源經過全橋逆變電路，并結合單級LC諧振回路，使得臭氧發生器端電壓快速達到數千伏的放電電壓。本發明專利技術提出的臭氧發生器供電電源結構簡單、無中高頻變壓器能克服常規介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源中存在的變壓器損耗大、變壓器易出現磁飽和和供電電源體積大、供電電壓不足、大電壓建立緩慢等問題。
【技術實現步驟摘要】
—種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源
[0001 ] 本專利技術涉及一種特種電源，特別涉及一種介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源。
技術介紹
臭氧作為一種無殘留的強氧化劑，被廣泛用于水處理、除臭、去色與消毒等領域。目前工業上有多種合成臭氧的方法，但介質阻擋(Dielectric Barrier-Based Discharge,簡稱DBD)放電法是應用最廣泛的合成方法，其具有能耗相對較低，單機產量高，氣源充足等優點。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DBD型臭氧發生器的供電電源多為串并聯諧振式的逆變電源，通過調節施加在臭氧發生器上的正弦或準正弦激勵的幅值和頻率來調節發生器的放電功率，從而調節臭氧發生器的產量。但DBD型臭氧發生器放電的效率與發生器端電壓幅值及充電階段與放電階段所占時間比密切相關，即只有充電階段在整個工作周期內所占時間比少且在放電階段發生器上電壓維持在較高電壓值(該數值取決于放電管的耐壓)時，臭氧發生器才可能得到較高的放電效率。同時為了得到較高的工作電壓和電流要使用中高頻變壓器，在這種情況下不僅增加了電路的成本、體積、控制難度和結構的復雜性，同時容易出現變壓器的磁飽和現象。因此，從這個角度看，目前采用的現有的DBD型臭氧發生器的激勵源，并不是一種最為高效的激勵源，因而上述常用的供電電源不能高效地解決介質阻擋放電型臭氧發生器的供電問題。本專利技術為解決以上可能出現的問題，提出了使用兩路Boost電路進行電壓的抬升和使用單級LC諧振網絡的無中高頻變壓器的供電電源來達到臭氧發生器的供電電壓，解決了常規供電電源中存在著中高頻變壓器的磁飽和現象。由于取消了中高頻變壓器使得供電電源體積大為減少，采用交錯Boost電路進行電壓的抬升也極大地提升了供電電源的適用范圍。
技術實現思路
鑒于現有技術存在的不足，本專利技術公開了一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源。本專利技術通過以下技術方案予以實現:—種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，由市電整流輸入模塊、兩路Boost式DC/DC升壓型變換器、單相全橋逆變電路、單級LC諧振電路、電壓電流反饋調理電路、控制電路以及介質阻擋放電型臭氧發生器組成，其特征在于兩路Boost升壓式DC/DC變換器得到兩路可分別進行閉環控制的電源A和B，這兩路電源與全橋逆變電路連接，全橋逆變電路的輸出端與單級LC諧振網絡連接，單級LC諧振網絡的輸出介質阻擋放電型臭氧發生器連接。所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于交流市電220V的正負極與不可控整流橋的輸入端相連。所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于不可控的整流橋的輸出端兩端與第一穩壓電容Cl的兩端連接，同時第一穩壓電容Cl正極與兩路Boost升壓式DC/DC變換器的第一電感LI和第二電感L2連接，第一穩壓電容Cl負極與兩路Boost電路的地極連接。所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于兩路Boost升壓電路的第一電感LI與第二電感L2分別與第一開關管Ql的漏極、第二開關管Q2的漏極連接(第一開關管Ql和第二開關管Q2分別與第一快恢復二極管Dl和第二快恢復二極管D2反并聯)，同時分別與第三快恢復二極管D3、第四快恢復二極管D4的一端連接。所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于兩路Boost升壓電路的第三快恢復二極管D3、第四快恢復二極管D4分別與第二穩壓電容C2和第三穩壓電容C3的一端連接。所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于兩路Boost升壓式DC/DC變換器的第二穩壓電容C2和第三穩壓電容C3的輸出端分別與全橋逆變電路的高端第三開關管Q5漏極和第四開關管Q7漏極連接，同時全橋逆變電路中的第三開關管Q5和第四開關管Q7分別與第五快恢復的二極管D5和第六快恢復二極管D7反并聯。第三開關管Q5的源極和第四開關管Q7源極分別與第五開關管Q6的漏極和第六開關管Q8的漏極連接。第五開關管Q6和第六開關管Q8分別與第七快恢復二極管D6和第八快恢復二極管D8反并聯。第五開關管Q6的源極和第六開關管Q8的源極與整個電路的地極連接。所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡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的輸出端A與第三諧振電感L3的一端連接，第三諧振電感L3的另一端與第四諧振電容C4的一端連接，第四諧振電容C4的另一端與全橋逆變電路輸出端B連接。所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于第三諧振電感L3和第四諧振電容C4的公共端與介質阻擋型臭氧發生器的高壓電極端相連，介質阻擋放電型臭氧發生器的地極與第四諧振電容C4的一端連接。與現有技術相比本專利技術的優點在于:(I)電源結構簡單，易于設計，體積小，成本低；(2)使用單級LC諧振網絡，其參數設計方便，可靠；(3)無需使用中高頻升壓變壓器，克服了磁飽和現象，損耗小，效率高，便于實現高頻化；(4)使用閉環調節方式使得臭氧發生器的產量調節方便，調節形式多樣性；(5)該電源能夠在較短的時間內高速建立和切換大電壓的功能，使得DBD型臭氧發生器能夠達到快速放電。(6)該電源中存在兩路Boost升壓式DC/DC變換器可以得到兩路可分別進行閉環控制的電源A和B，通過逆變控制使得臭氧發生器達到快速放電，此拓撲結構具有實用性。(7)通過控制電路的閉環控制可根據用戶設定的參數來控制放電電流和電壓的大小，調節方便快捷。【附圖說明】圖1直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源的示意圖。圖2臭氧發生器的等效模型。圖3直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源的實現電路。圖4直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源的閉環調節方框圖。圖5典型參數下發生器上電壓波形【具體實施方式】為使本領域技術人員更好地理解本專利技術的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術作進一步詳細描述。如圖1所示為基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源的示意圖。包括市電整流輸入模塊、兩路Boost型DC/DC升壓型變換器、單相全橋逆變電路、單級LC諧振網絡以及介質阻擋放電型臭氧發生器。其中單級LC諧振網絡輸入端與全橋逆變電路連接， 輸出端與介質阻擋放電型臭氧發生器連接。單級LC諧振升壓原理:本專利技術提出的臭氧發生器供電電源利用兩路Boost升壓電路和單級LC諧振網絡實現諧振升壓。對于單級LC諧振式逆變電源，給全橋逆變電路施加兩路占空比為0.5的互補驅動信號后，電壓增益:本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，由市電整流輸入模塊、兩路Boost式DC/DC升壓型變換器、單相全橋逆變電路、單級LC諧振電路、電壓電流反饋調理電路、控制電路以及介質阻擋放電型臭氧發生器組成，其特征在于兩路Boost升壓式DC/DC變換器得到兩路可分別進行閉環控制的電源A和B，這兩路電源與全橋逆變電路相連，全橋逆變電路的輸出端與單級LC諧振網絡連接，單級LC諧振網絡的輸出與介質阻擋放電型臭氧發生器連接。
【技術特征摘要】
1.一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，由市電整流輸入模塊、兩路Boost式DC/DC升壓型變換器、單相全橋逆變電路、單級LC諧振電路、電壓電流反饋調理電路、控制電路以及介質阻擋放電型臭氧發生器組成，其特征在于兩路Boost升壓式DC/DC變換器得到兩路可分別進行閉環控制的電源A和B，這兩路電源與全橋逆變電路相連，全橋逆變電路的輸出端與單級LC諧振網絡連接，單級LC諧振網絡的輸出與介質阻擋放電型臭氧發生器連接。2.根據權利要求1所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于交流市電220V的正負極與不可控整流橋的輸入端連接。3.根據權利要求2所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于不可控的整流橋的輸出端兩端與第一穩壓電容Cl的兩端連接，同時第一穩壓電容Cl正極與兩路Boost升壓式DC/DC變換器的第一電感LI和第二電感L2連接，第一穩壓電容Cl負極與兩路Boost電路的地極連接。4.根據權利要求3所述的一種基于直流交錯升壓和交流諧振網絡的介質阻擋放電型臭氧發生器供電電源，其特征在于兩路Boost升壓電路的第一電感LI與第二電感L2分別與第一開關管Ql的漏極、第二開關管Q2的漏極連接(第一開關管Ql和第二開關管Q2分別與第一快恢復二極管Dl和第二快恢復二極管D2反并聯)，同時分別與第三快恢復二極管D3、第四快恢復二極管D4的一端連接。5.根據權利要求3所述的一種基于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐雄民，余亞東，嚴其林，李思琪，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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