[发明专利]PDM工作模式下的高压激励电源驱动体积DBD空气净化装置的供电频率调控系统和方法

权利要求书

1.一种PDM工作模式下的高压激励电源驱动体积DBD空气净化装置的供电频率调控系统，其特征是，包括控制单元、可编程电源、PDM电源、体积DBD反应器、电气参数检测单元和光谱检测单元；

体积DBD反应器的地线上串接有积分电容C_m；电气参数检测单元包括供电电压检测电路、放电电流检测电路和积分电压检测电路；供电电压检测电路检测体积DBD反应器的激励电源输入端的供电电压信号，放电电流检测电路检测体积DBD反应器的放电电流信号，积分电压检测电路检测积分电容C_m上的积分电压信号，光谱检测单元检测体积DBD反应器反应区域的发射光谱强度信号，分别传输至控制单元；

可编程电源控制PDM电源的供电电压峰值输出，PDM电源的电压输出端连接体积DBD反应器的激励电压输入端；

控制单元根据接收到的供电电压信号、放电电流信号、积分电压信号和发射光谱强度信号，计算体积DBD反应器的供电能量和相对光量子产率能效比，进而根据计算结果控制PDM电源对体积DBD反应器的供电频率，使得体积DBD反应器在PDM电源的激励下放电，并工作在设定的相对光量子产率能效比范围内；

供电电压检测电路包括依次连接的分压电路、电压跟随器、整流电路和真有效值转换电路，真有效值转换电路的输出端连接控制单元；分压电路包括串联在DBD激励电源高压端与接地端之间的多个分压电阻，其中一个分压电阻R2的阻值为所有分压电阻阻值之和的1/1000；该分压电阻R2的电压输出端通过电容C1连接电压跟随器的输入端；

放电电流检测电路包括依次连接的电流互感器、电压跟随器、信号放大器、积分电路、精密整流电路和真有效值转换电路，真有效值转换电路的输出端连接控制单元；

积分电压检测电路包括依次连接的分压电路、电压跟随器、整流电路和真有效值转换电路；分压电路包括并联在积分电容C_m上的多个分压电阻，其中一个分压电阻R8的阻值为所有分压电阻阻值之和的1/10；该分压电阻R8的电压输出端通过电容C4连接电压跟随器的输入端。

2.根据权利要求1所述的PDM工作模式下的高压激励电源驱动体积DBD空气净化装置的供电频率调控系统，其特征是，体积DBD反应器包括进气口和出气口，进气口上设有气体流速调节单元和气体流速传感器，出气口上设有气体质量检测单元；气体流速调节单元的控制输入端连接控制单元，气体流速传感器检测进气口的气体流速信号，气体质量检测单元检测出气口的气体质量信号，分别传输至控制单元；控制单元根据接收到的气体流速信号，通过气体流速调节单元对气体流速进行调节。

3.根据权利要求2所述的PDM工作模式下的高压激励电源驱动体积DBD空气净化装置的供电频率调控系统，其特征是，控制单元通过气体流速调节单元控制体积DBD反应器内的初始气体流速为2.5m/s；体积DBD反应器的运行过程中，当检测到气体流速在2.0m/s～3.5m/s范围之外时，对气体流速进行调节。

4.根据权利要求1所述的PDM工作模式下的高压激励电源驱动体积DBD空气净化装置的供电频率调控系统，其特征是，放电电流检测电路中，电流互感器为均匀密绕在一环形非磁性骨架上的空心螺线管，体积DBD反应器的感应器的地线垂直通过电流互感器线圈所在平面；

电流互感器输出至电压跟随器的输出电压e(t)为：

其中，i是流经放电回路(地线)的电流，t是时间，h为环形非磁性骨架高度，N为线圈匝数，μ₀为真空磁导率，R_b、R_a分别为环形非磁性骨架内径和外径；是一个常数，用互感系数M表示有：

5.根据权利要求1所述的PDM工作模式下的高压激励电源驱动体积DBD空气净化装置的供电频率调控系统，其特征是，光谱检测单元包括依次连接的紫外传感器、电压跟随器、隔离电容、放大电路、电压跟随器、整流电路和真有效值转换电路；紫外传感器的信号接收端上设有对除·OH光谱之外的光谱进行滤除的紫外带通滤光片。