[发明专利]一种峰值电压电流恒定的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源

说明书

技术领域

本发明主要涉及介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，特别涉及一种能确保介质阻挡高效放电的新型供电电源。 

背景技术

介质阻挡放电(DBD)型臭氧发生器主要由绝缘介质和放电通道组成，其中放电通道发生气体放电对负载电压峰值有一定要求，并且特定的介质阻挡放电型负载存在相应的最佳工作电压，当外加电压峰值等于最佳工作电压时放电效率最高。 

介质阻挡放电型臭氧发生器是一种特殊的容性负载，可用RC串联等效模型近似表示，且RC参数受施加在臭氧发生器两端电压影响。目前工业上大都采用臭氧发生器负载与变压器漏感或外接的补偿电感构成电压型串联谐振逆变电源或电流型并联谐振逆变电源对臭氧发生器系统供电。由于电流型逆变电源启动困难以及控制难度大，实际中很少使用。针对电压型串联谐振逆变电源其功率调节方式主要有以下两种： 

(1)直流调功。直流调功就是通过改变逆变器直流输入电压大小来调节输出功率，包括相控整流与斩波变换。采用直流调功时，由于逆变器直流输入电压大小改变，施加在臭氧发生器两端电压和电流必然跟着变化，即臭氧发生器两端峰值电压与峰值电流随功率调节而变化； 

(2)逆变调功。逆变调功就是不改变逆变输入端电压，在逆变过程中完成功率调节。逆变调功的实现方式主要包括PFM、PWM、PDM以及它们之间的混合控制。单一的PFM、PWM或PDM控制在功率调节过程中发生器峰值电压与峰值电流相互影响，难以实现峰值电压与峰值电流的恒定；采用PWM&PFM或PWM&PDM混合控制通过闭环调节可实现发生器电压峰值恒定或电流峰值恒定，但不能同时使发生器电流与电压峰值恒定，且控制相对复杂。 

综上所述，特定的臭氧发生器负载有相应的最佳工作电压，且发生器的等效模型参数受发生器两端电压峰值影响较大，现有的控制策略均不能使得臭氧发生器电压与电流峰值在整个功率调节范围内基本恒定，不能使发生器在功率调节过程中维持高效放电。 

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提出一种峰值电压电流恒定的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源。 

本发明通过以下技术方案予以实现： 

一种峰值电压电流恒定的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，由逆变电路、谐振网络、 升压变压器、介质阻挡放电型臭氧发生器本体及电源控制电路组成，其特征在于逆变电路包括直流电源V_E、第一分压电容C₁、第二分压电容C₂、第一二极管D₁、第二二极管D₂、第一功率开关管Q₁、第二功率开关管Q₂；直流电源V_E的正极分别连接第一分压电容C₁的正极和第一二极管D₁的阳极，第一分压电容C₁的负极与第二分压电容C₂的正极相连，第一二极管D₁的阴极与第一功率开关管Q₁的漏极相连，第一功率开关管Q₁的源极连接第二二极管D₂的阳极，第二二极管D₂的阴极与第二功率开关管Q₂的漏极相连，第二功率开关管Q₂的源极与第二分压电容C₂的负极均连至直流电源V_E的负极。 

所述的一种峰值电压电流恒定的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于升压变压器T为高漏抗变压器，谐振网络由谐振电容C_d与变压器漏感组成，谐振电容C_d一端连接第一分压电容C₁的负极，另一端与升压变压器T一次侧同名端相连，升压变压器T一次侧异名端与第一功率开关管Q1的源极相连，升压变压器T二次侧同名端与臭氧发生器高压电极相连，升压变压器T二次侧异名端与臭氧发生器地极相连。 

所述的一种峰值电压电流恒定的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于供电电源的功率调节是通过容性变频控制。 

所述的一种峰值电压电流恒定的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于电源的闭环控制是通过对臭氧发生器进行电压与电流采样，将采样数据作乘法运算后传入低通滤波器得到DBD型臭氧发生器实际的放电功率，与给定放电功率进行比较形成功率误差后再经PI控制器处理传入压控振荡器，最后将压控振荡器的输出信号经驱动电路放大后控制逆变桥开关管动作。