基于DBD型臭氧发生器的新型软开关电源研究
基于DBD的双放电气隙臭氧发生器串联谐振特性研究
基于DBD的双放电气隙臭氧发生器串联谐振特性研究作者：刘庆君,朱天宇,李勇,韦彪,李俊伟来源：《现代电子技术》2010年第21期摘要:根据臭氧发生技术的现状和发展趋势,对介质阻挡放电技术进行了介绍。
研究了工业型臭氧发生器等效电感及负载大小对电晕功率和其他电性能参数的影响,从而优化结构参数和工作条件。
在CF-G-3-1K型臭氧发生器上进行了实验研究。
研究分析表明,设计1.5 kg/h的臭氧发生器,相应的最佳参数为电压峰值为20 kV,电源频率为1 227 Hz,等效电感为0.9 mH。
关键词:臭氧发生器; 介质阻挡放电; 双气隙; 串联谐振; 电性能参数中图分类号:TN710-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)21-0165-04Characteristics of Series Resonant of Ozone Generator withDouble Discharge Air Gaps Based on DBDLIU Qingjun, ZHU Tian-yu, LI Yong, WEI Biao, LI Jun-wei(College of Mechanical, Hohai University, Changzhou 213022, China)Abstract: The technology of dielectric barrier discharge is introduced according to the current situation and development of ozone generating technology. The influence of equivalent induction and loads of industrial ozone generator on corona power and other parameters of electrical performance is researched to optimize the structural parameters and working condition. The experiment research on large ozone generator CF-G-3-1K was performed. The results of research and analysis indicate thatthe designed ozone generator can produce ozone by 1.5 kg/h, and the best corresponding parametersof the peak voltage, power supply frequency and equivalent induction are 20 kV, 1227 Hz and 0.9 mH.Keywords: ozone generator; dielectric barrier discharge (DBD); double discharge; series resonant; parameter of electrical performance0 引言臭氧即O3,它是氧气O2的同素异构体,组成元素相同,构成形态相异。
DBD型臭氧发生器逆变电源基波等效电路
采用 工频 升压 方式供 电 ， 由于臭 氧发生 器 的非线性 容 性负 载 特性 ， 这种 电路存 在 功 率 因数 低 、 向电 网注 人 大量谐 波 、 工作频 率低 和难 以大功 率等 缺点 。
第３ ５卷 第 １ 期
２ ０ １ ４ 年 ２月
河 南 科 技 大 学 学 报 ：自 然 科 学 版
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ： Ｎａ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
提 供 了理 论 基 础 。
关键词 ： 介质阻挡放 电； 臭 氧 发生 器 ； 基波等效电路 ； ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ１ ３ １ 文献标志码 ： Ａ
０ 引 言
臭氧作 为一 种强 氧化剂 ， 具有 消毒 ， 杀菌 ， 脱色 等作用 ， 现 已广泛 应用 于食用 水 的净化 消毒 和工业 污
目前 ， 国内外研 究 串联谐振 式介 质 阻挡 放 电 （ Ｄ Ｂ Ｄ） 型臭 氧 发 生器 供 电电源 主要 集 中在 控 制 方 面 ，
没 有对 Ｄ Ｂ Ｄ型臭 氧发 生器工作 的各 个模 态进行 分 析 ， 然而 ， 对Ｄ Ｂ Ｄ负载特 性特 有 的充 电和放 电模态 的 分 析对 合理设 计 和优化 供 电电源参 数具有 很重 要 的意 义 。本 文分 析 了 Ｄ Ｂ Ｄ型 臭 氧发 生 器逆 变 电源 的 基 本原 理 ， 将 供 电 电源 等效 为正弦 波 电流源 ， 同时 深入 分析 了各 种模 态 的动态 特性 ， 提 出 了正 弦 波 电 流供 电 的基 波等 效 电路 ， 对 串联谐 振式 Ｄ Ｂ Ｄ型臭 氧发生 器逆 变 电源 的设计 具 有重要 意义 。
DC变换器新型软开关技术的研究的开题报告
DC/DC变换器新型软开关技术的研究的开题报告一、选题背景和意义DC/DC变换器是现代电子设备中广泛应用的一类电力转换装置。
随着电子设备的高速发展和对于能效要求越来越高，DC/DC变换器的高能效和高可靠性也成为了设计和研究的重点。
传统的硬开关技术能够得到广泛应用，但由于其存在电磁干扰、能量回收等问题，新型的软开关技术逐渐崭露头角，并逐步成为DC/DC变换器的研究方向。
本选题旨在研究DC/DC变换器新型软开关技术，探索其在提高DC/DC变换器能效、减少器件损耗以及提高系统可靠性等方面的应用潜力，为电力电子技术的发展做出贡献。
二、研究内容和方法本选题主要研究内容包括新型软开关技术在DC/DC变换器中的应用原理、工作状态分析、性能评估和优化设计等方面。
具体研究内容如下：1.研究新型软开关技术的基本原理和特点，比较常用的软开关技术，分析其优缺点。
2.分析DC/DC变换器的基本工作原理，建立数学模型，研究传统硬开关技术的工作状态及其损耗机制。
3.从电磁干扰、能量回收等角度探讨新型软开关技术的工作状态以及对于器件损耗和DC/DC变换器综合性能的影响。
4.通过仿真软件进行仿真实验，对比硬开关和软开关技术的变换器性能，并对软开关技术进行优化设计，使DC/DC变换器的能效、可靠性指标进一步提高。
研究方法主要采用文献资料调研、理论分析、仿真实验等方法。
三、预期目标和创新点本选题旨在研究DC/DC变换器新型软开关技术的应用，以提高变换器的效率、可靠性和抗干扰能力。
预期实现以下目标：1.深入分析新型软开关技术的原理和优点，探讨其在DC/DC变换器中的应用潜力。
2.通过仿真实验，对比硬开关和软开关技术的变换器性能，验证新型软开关技术在提高能效和可靠性方面的优势。
3.优化设计软开关技术，进一步提高DC/DC变换器的效率和可靠性，并为电力电子技术的发展做出贡献。
创新点：1.探索新型软开关技术在DC/DC变换器应用中的新途径，为提高能效、减少器件损耗、提高系统可靠性等方面提供新思路。
臭氧电源驱动保护电路的设计与实现
臭氧电源驱动保护电路的设计与实现用介质阻挡放电法(DBD法)的大功率臭氧发生设备已广泛应用于自来水、泳池水处理以及污废水的深度处理，在提高生活用水质量和环境保护领域起着越来越重要的作用。
臭氧发生设备的关键技术是用IGBT实现的高压逆变电源，而IGBT的可靠驱动与保护是高性能电源的重要保障。
JGBT专用驱动芯片EXB841，具有正负偏压、过流检测、故障保护和软关断等主要功能特征，在300A容量以下的IGBT驱动中得到了广泛应用。
但它存在着许多不足，有待进一步完善与改进，以便更好地满足IGBT、的驱动要求，实现IGBT驱动电路性能的优化。
本文结合研制的大功率DBD型臭氧电源，在探讨IGBT的驱动要求和EXB84l在应用中的不足的基础上，研究和设计了一种新的基于EXB841的优化驱动电路，并给出了实验结果。
臭氧逆变电源的实际运行结果说明该设计是合适的，不仅克服了原EXB841典型应用的不足，而且还极大地改善了IGBT的驱动与保护性能。
1 臭氧电源系统的组成及其工作原理图1所示为臭氧电源系统原理框图，整个系统由主电路、控制电路和驱动电路组成。
主电路包括整流电路、逆变电路；控制电路主要包括IGBT驱动电路、晶闸管智能模块触发电路、保护电路和软启动电路。
根据介质阻挡放电产生臭氧的机理，臭氧发生器可等效为由Cd(介质等效电容)、Cg(气隙等效电容)和Vz放电维持电压)组成的等效电路。
对于供电电源来说，发生器是一非线性容性负载。
整流电路采用三相整流智能控制模块，该模块高度集成了晶闸管主电路和移相控制电路，且具有过热、过流、缺相保护功能，使用起来非常方便。
电容C1很大，因而直流输入可近似地等效为一个电压源，电感L主要起平波作用。
电源的功率调节是通过调节全控整流桥晶闸管的触发角a来实现的。
逆变电路采用PWM控制，输出电压波形为频率变化的方波，此方波电压经中频升压变压器升压后给臭氧发生器供电。
S1一S4为IGBT功率管，C2为防止变压器偏磁的隔直电容。
DBD型臭氧发生器供电电源在移相控制下的设计分析
DBD型臭氧发生器供电电源在移相控制下的设计分析摘要：本文依据开环控制下介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源容易出现不稳情况，设计出了一套运用移相控制及电压闭环，全新的负载谐振式逆变器供电的臭氧发生器供电电源系统。
并对臭氧发生电源系统驱动电路的设计过程、逆变电路控制方式、结构及功率调节控制策略进行了详细介绍与说明。
经实验验证结果可知，此设计供电电源，能够对诸如电源系统及易受外界干扰波动及臭氧发生器过压等状况予以有效解决，此外，还存有逆变电路电流与正弦波接近及功率调节便利等特点，工程应用价值良好。
关键词：DBD型臭氧发生器；供电电源；移相控制；设计臭氧乃是超强氧化剂，其于常压常压状况下，能够发生强氧化，完成氧化后，所存有的残存臭氧，能够在比较短的时间内，自动进行分解，成为氧原子或氧气，乃为一种无残留、无污染及无公害的消毒与氧化剂。
对于臭氧工业化生产而言，均运用介质阻挡放电（DBD）法经合成而得。
长期以来，臭氧发生器供电多选用工频方式。
此种电路存在难以大功率化、向电网注入大量谐波、功率因数低及工作频率低等不足，因此，其日渐被中、高频逆变电源所取代。
因介质阻挡型负载存有两阶段，即未放电和放电，并且向外存有容性特征，者就促使大功率臭氧发生器在具体的供电电源设计方面，具有较大难度，已然成为臭氧难以在工业当中广泛运用的主要受制因素。
现以1kg 臭氧发生器供电电源为例作为分析，分别从臭氧发生器系统的功率管驱动模块、电源系统的功率调节策略、逆变电路控制方式、结构及供电电源系统的组成等，就大功率臭氧电源相应设计过程进行探讨。
最终实验结果对所设计臭氧发生器供电电源的合理性及正确性进行了验证。
一.臭氧发生系统及其供电电源系统的结构分析1.1臭氧发生系统DBD型臭氧发生器系统所存有工艺流程，见图1，其由冷却系统、高压电源系统、臭氧发生器本体及气源系统等构成。
当气压机空气经过压力调节阀、储气罐及空气过滤器后，而得到具有一定流量与压力的空气，然后把这些空气推动至冷却干燥机中，便可获取干燥而又低温的气体，再将这些气体经过流量计显示之后，通入至臭氧发生器相应本体部分，如若加入一个高压之后，则此时的臭氧发生器，便会把外部所送入的气体当中的氧气进行合成操作，而最终成为臭氧。
DBD型臭氧发生器负载特性及新型供电电源研究开题报告
DBD型臭氧发生器负载特性及新型供电电源研究开题报告一、选题背景和意义臭氧技术被广泛应用于饮用水和污水处理等领域中的氧化消毒过程中，而DBD型臭氧发生器是一种新兴的臭氧设备。
其具有臭氧生成效率高、无需任何化学品、反应物等优点，被越来越多的人所喜欢。
然而，目前针对DBD型臭氧发生器负载特性的研究还较少，其供电电源也存在一些问题。
本研究旨在研究DBD型臭氧发生器的负载特性，探究其影响因素，同时设计一种优化的供电电源，提高其臭氧发生效率和稳定性，为其应用提供科学依据和技术支持。
二、前期研究综述目前，DBD型臭氧发生器的研究主要集中于臭氧发生机理、反应条件及优化、电极材料、反应器结构等方面，并未深入探究其负载特性和供电电源问题。
其中，半导体发电技术、太阳能电池技术等新型供电电源，被广泛应用于卫星、通讯等领域，可为DBD型臭氧发生器的供电提供一些新思路和技术支持。
三、研究内容和方案本研究将从以下两个方面开展研究：（1）DBD型臭氧发生器的负载特性：通过实验研究不同负载下DBD型臭氧发生器的臭氧生成效率、功率、电压等指标，分析其负载特性，探究负载对臭氧发生器性能的影响因素，为进一步优化臭氧发生器结构提供依据。
（2）新型供电电源研究：通过文献综述和实验研究，探究半导体发电技术、太阳能电池技术等新型供电电源在DBD型臭氧发生器中的应用前景，设计一种高效、稳定的供电电源，提高臭氧发生器的发生效率和稳定性。
四、预期目标和研究价值（1）揭示DBD型臭氧发生器负载特性，探究影响因素，为优化臭氧发生器结构和提高性能提供依据。
（2）设计一种优化的供电电源，提高臭氧发生器的发生效率和稳定性，为其实际应用提供技术支持。
（3）拓展新型供电电源在臭氧发生器中的应用前景，为类似设备的研究提供参考。
综上，本研究将对DBD型臭氧发生器的性能和应用提供科学依据和技术支持，具有一定的学术和实际价值。
软开关电源的研究与设计的开题报告
软开关电源的研究与设计的开题报告一、课题背景软开关电源是一种新型的电源，其优点是具有高效率、小体积、轻重量等特点。
尤其在功率变换电路中，软开关电源已经成为一种必备的技术。
本研究将从软开关技术的理论基础出发，综合应用电子学、电力电子学等相关学科知识，对软开关电源进行深入研究，设计开发出一种高效、稳定、安全、可靠的软开关电源。
二、研究内容（1）软开关电源的基本原理和特性研究。
对软开关技术的原理、发展历程和特点进行了解和分析，在此基础上，探讨软开关电源的结构和工作原理，并阐述其在电力电子中的应用。
（2）软开关电源的设计与模拟。
利用Matlab、Pspice等软件平台，建立软开关电源的电路模型，进行电路分析、参数计算、组件选型、信号处理等工作，并通过模拟验证电路设计方案的正确性。
（3）软开关电源的测试与实现。
设计并制作软开关电源样机，利用先进的测试仪器，对其进行实验测试，分析测试结果，优化电路设计方案。
三、研究重点（1）软开关电源的关键技术以及其在高频电源领域的应用；（2）对软开关电源的拓扑结构和控制策略进行系统优化和设计；（3）软开关电源的工作效率和安全性能的研究和分析。
四、研究意义该研究拟开发出一种高效率、小体积、轻重量的软开关电源，将更好地推动相关技术的发展，提高电源稳定性和可靠性，为电力变换领域的发展做出一定的贡献。
五、研究方法（1）综合了解软开关技术的学术研究现状和进展动态；（2）通过文献调研、实验测试、仿真分析等方法，深入探讨软开关电源的特点和优点；（3）在电路设计和实验测试过程中，结合电子学、电力电子学等多学科知识，注重理论与实践相结合。
六、进度安排（1）前期准备，了解研究现状和技术应用前景，制定研究计划和进度安排，完成开题报告（2周）；（2）软开关技术的理论研究和分析，确定电路结构和控制策略（6周）；（3）电路设计和仿真分析，进行方案模拟和参数调试（4周）；（4）制作软开关电源样机，进行测试实验和数据分析（6周）；（5）完成研究论文及相关成果的汇报（2周）。
基于软开关技术的新型臭氧电源研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｗ ｏ ｅＰｏ ｒＢａ ｅ ｎ Ｓ ｆ－ｗｉ ｈｎ ｃ ｎ ｌｇ ｔ ｄ ｆＮｅ Ｏｚ ｎ ｗｅ ｓ ｄ ｏ ０ ｔｓ ｔ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｃ
摘要： 臭氧 发生器 的逆变 电源在运行 过程 中 ， 开关器件存在着严重的开关损耗 ， 频率越高损耗越大 ， 严重影响了电路 的工作效率和开关频率 的提高。为解决这一 问题 ， 这里将 一种 新型 的软开关拓扑结构应用于臭氧发 生器 。该拓扑在 逆变桥与 电源之 间增加 了～个充放 电电容和两个 Ｉ Ｂ ， Ｇ Ｔ 通过 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ控制 电源通断 ， 电容充放 电 ， 使 形成软开关 的条 件。 详细分析了电源 的工作模态、 动态过程 以及臭氧发生器时序 。 可知该软开关结构能实现所有 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ的 Ｚ ＳＺ Ｓ开 Ｖ ／Ｃ 通或关断。实验 结果证 明了分析计算 的正确性。 关键词 ： 臭氧发生器 ； 逆变 电源 ； 软开关
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大功率臭氧发生器逆变电源的研究与设计
参考 文献
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DBD型臭氧发生器高频高压电源研究与设计
DBD型臭氧发生器高频高压电源研究与设计摘要：臭氧发生器是一种常用于空气净化和水处理领域的设备。
本文主要研究了一种基于DBD（Dielectric Barrier Discharge）技术的臭氧发生器高频高压电源的设计与研究。
通过对电源电路结构的分析和设计，实现了高频高压电源的输出，并且通过实验验证了其在臭氧发生器中的应用效果。
引言：臭氧发生器作为一种常见的空气净化和水处理设备，其核心部件是高频高压电源。
传统的高频高压电源往往存在体积庞大、效率低下等问题。
为了解决这些问题，本文研究了一种基于DBD技术的高频高压电源。
方法：本文首先对DBD技术进行了简要介绍，并分析了其在臭氧发生器中的应用优势。
然后，根据DBD技术的原理，设计了一种高频高压电源的电路结构。
该电路结构由变压器、谐振电路和高压驱动电路组成。
其中，变压器用于提供高电压，谐振电路用于产生高频信号，高压驱动电路用于控制高频高压电源的输出。
结果与讨论：通过对高频高压电源的设计，本文实现了高频高压电源的输出。
实验结果表明，该高频高压电源能够稳定输出高频高压信号。
同时，通过对臭氧发生器的实验验证，发现该高频高压电源在臭氧发生器中具有较好的应用效果。
其产生的臭氧可以有效杀灭空气中的细菌和病毒，达到空气净化的目的。
结论：本文通过对DBD型臭氧发生器高频高压电源的研究与设计，实现了高频高压电源的输出，并验证了其在臭氧发生器中的应用效果。
该研究为臭氧发生器的进一步优化和改进提供了理论基础和实验依据。
未来的研究可以进一步优化电路结构，提高高频高压电源的效率和稳定性，以满足臭氧发生器在空气净化和水处理领域的需求。
新型软开关弧焊逆变电源的研究的开题报告
新型软开关弧焊逆变电源的研究的开题报告一、课题背景随着现代工业的发展，电子技术、通讯技术和控制技术的广泛应用，电焊技术也得到了发展。
在现代工业中，焊接技术是非常重要的一种加工方法，而弧焊则是一种最常用的焊接方式。
弧焊为了使电弧稳定，一般需要一定的焊接电源，传统的弧焊电源多采用变压器和整流器，但是这种电源存在功率大，重量大，效率低的缺点，不能满足现代工业的需要。
为了解决传统弧焊电源存在的问题，近年来出现了一种新型软开关弧焊逆变电源，该电源具有高效率、小体积、高精度和稳定性好等优点，越来越得到焊接生产领域的重视。
二、课题研究目的本课题旨在研究新型软开关弧焊逆变电源的原理和工作特性，分析其与传统弧焊电源的差异，优劣势，研究其在焊接领域中的应用前景以及特定场合下的应用优点，探索该电源技术在设计、测试、生产等方面的方法。
三、研究内容和方法本课题的主要研究内容包括：1. 新型软开关弧焊逆变电源的原理和工作特性研究；2. 新型软开关弧焊逆变电源与传统弧焊电源的比较分析；3. 新型软开关弧焊逆变电源在焊接领域中的应用前景及特定场合下的应用优点研究；4. 新型软开关弧焊逆变电源的设计、测试、生产等方面的方法探索。
本课题的研究方法主要采用实验、仿真和理论相结合的方式。
通过实验室实验和仿真分析等手段，研究新型软开关弧焊逆变电源的原理和工作特性，比较分析传统弧焊电源，探索该电源技术在设计、测试、生产等方面的方法。
四、预期研究成果本课题研究的预期成果是：1. 深入了解新型软开关弧焊逆变电源的原理和工作特性；2. 建立新型软开关弧焊逆变电源的仿真模型和实验平台；3. 比较分析新型软开关弧焊逆变电源与传统弧焊电源的优劣势；4. 研究新型软开关弧焊逆变电源在焊接领域中的应用前景及特定场合下的应用优点；5. 探索新型软开关弧焊逆变电源的设计、测试、生产等方面的方法。
五、研究意义本课题的研究对于推动焊接生产技术的发展，提高焊接技术的效率和精度具有重要意义。
并联负载谐振式DBD型臭氧发生器供电电源的研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｐａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ Ｌｏ ａ ｄ Ｒｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎｔ Ｉ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ
Ｄｉ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｂａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ Ｄｉ ｓ ｃ ｈａ ｒ ｇ ｅ Ｏｚ ｏ ｎｅ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ
Ｔａ ｎ ｇ Ｘｉ ｏ ｎｇ — ｍｉ ｎ ，Ｌｉ Ｓ ｉ － ｑｉ ， Ｍ ｅ ｎ ｇ Ｚｈ ｉ — ｑ ｉ ａ ｎｇ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ０ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
生器供 电电源分 析模 型 ， 探讨 了由基 波等效模 型获得的基本分析法在 Ｄ Ｂ Ｄ供 电电源 中的应用．
关键词 ： 介质 阻挡放 电 ； 臭氧发生器 ； 并联负载谐振 ； 供 电电源 ； 基波
中 图分 类号 ： Ｔ Ｍ１ ３ １ ． ２ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ － ７ １ ６ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ８ １ — ０ ６
摘要 ： 在建立并联负载谐振式逆 变电源供 电的 Ｄ Ｂ Ｄ（ Ｄ ｉ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ Ｂ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ Ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ） 型臭氧发生 系统仿真模 型基 础上 ， 给 出了一种适合 这类 供电电源的控制策略 ， 分析了 Ｄ Ｂ Ｄ型臭氧发生器上 电压 的谐 波组成 ， 提 出了采用正弦 电压源 供 电下 Ｄ Ｂ Ｄ型臭氧发生 器的基波等效模型来简化 电路分析． 利用基 波等效模型得 出并联 负载谐振式 Ｄ Ｂ Ｄ臭 氧发
臭氧发生器负载特性及电源条件研究
臭氧发生器负载特性及电源必备条件研究徐绪广(大连北大净化设备有限公司，大连116037)摘要：通过对臭氧发生器放电反应室的等效电路进行分析，证明放电反应室是集电阻、感抗、容抗于一身的特殊负载。
分析了负载的伏安特性、阻抗特性以及电压和电流的关系，研究了瞬时功率、平均功率、功率因数、有功电流、无功电流的关系，对提高功率因素的方法进行了一定探讨，从而得出结论：臭氧发生器的电源必须在（经过调制后）内电抗和负载电抗处于匹配状态时，负载的有效功率才能有最大值，这更是有实用价值的大型臭氧发生器电源必不可少的条件之一。
关键词：臭氧发生器；放电反应室；负载特性；电源条件Study of Load Characteristics and Power Supply Condition of Ozone Generator Xu Xuguang, Wang Hongrui, Sun Liming, Kang Jitang,(Dalian Beida Purifying Equipment Co., Ltd, Dalian116023）Abstract: According to analysis of the equivalent circuit of discharge reactor of ozone generator, we find it is a special load which has resistance, inductance and capacitance all together. We also analyze the load V-I characteristic, impedance characteristic, the relation of voltage and current, and discuss the average power and effective power, power factor, active current and reactive current, power factor. Finally we come to a conclusion: when the power supply has a modulating system and has been modulated to make the internal reactance of and load reactance is matching, the load can get a maximum power.Key words: ozone generator, discharge reactor, load characteristics, power supply condition放电反应室是臭氧发生器的核心元件，是整个臭氧发生系统的中枢，臭氧发生器中其它部分如电源、气源、冷却循环系统等都是按照放电反应室的要求去设计制作的，反映臭氧发生器性能的主要参数如臭氧产率、臭氧浓度、电耗等都由它所决定。
DC变换器新型软开关技术的研究的开题报告
DC/DC变换器新型软开关技术的研究的开题报告内容涵盖：1. 研究背景和意义2. 研究现状和问题3. 研究目标和内容4. 研究方法和技术路线5. 可行性分析和预期成果一、研究背景和意义随着电子技术的不断发展，电力电子技术成为推动现代电力系统发展的主要技术之一。
DC/DC变换器作为其中的重要组成部分，其效率、可靠性和安全性对整个系统性能具有重要影响。
目前，DC/DC变换器的主要问题是功率损失大、体积大、高频磁干扰等，其中功率损失是其主要的技术难点。
针对上述问题，新型软开关技术在DC/DC变换器中得到了广泛应用。
新型软开关技术具有开关速度快、损耗小、可靠性高等优点，能够显著提高DC/DC变换器的效率，降低体积和系统成本，为现代电力系统的发展提供了重要支撑。
二、研究现状和问题目前，DC/DC变换器的开关技术主要包括硬开关技术和软开关技术。
硬开关技术简单可靠，但功率损失大，对于高频应用存在局限性。
而软开关技术可以有效解决硬开关技术存在的问题，具有开关速度快、损耗小、可靠性高等优点，在高频应用中得到了广泛应用。
目前，软开关技术主要有零电流开关技术和零电压开关技术两种类型。
但在实际的应用中，软开关技术也存在着一些问题，如开关速度不稳定、损耗仍然较大等。
三、研究目标和内容本研究旨在研究新型软开关技术在DC/DC变换器中的应用，改善其开关速度和损耗等问题，提高效率和可靠性。
具体研究内容包括：1. 系统地研究新型软开关技术的原理和优势，分析其应用特点和限制。
2. 研究新型软开关技术在DC/DC变换器中的应用方法和技术路线，设计并实现一种新型软开关DC/DC变换器。
3. 分析新型软开关DC/DC变换器的开关速度和功率损失等性能参数，对其进行优化和改进。
4. 进行新型软开关DC/DC变换器的性能测试和比较分析，验证其效果。
四、研究方法和技术路线本研究采用实验和仿真相结合的方法，建立新型软开关DC/DC变换器的数学模型，并采用Matlab/Simulink等软件进行仿真分析，优化设计参数，验证其性能。
基于CPLD的臭氧电源控制系统的软硬
基于CPLD的臭氧电源控制系统的软硬
臭氧发生器供电电源是臭氧发生器的重要组成部分，供电电源的电压、频率和波形是影响臭氧发生器效率的重要因素。
发生器的结构、气源和冷却系统确定后，电源系统的性能与品质就成为影响发生器效率的关键。
1 系统硬件设计
在臭氧发生器供电电源的设计中，由于可控硅SCR在三相整流时产生的换流压降对输出电压平均值和电压波形都会产生严重影响。
因此，在电源主回路的设计中采用大功率二极管整流取代SCR整流，使得整流电路输出的电压脉动很小，从而提高电源的稳定性和效率。
由于电源整流部分采用不可控的二极管进行整流，输出电压的调节就不能通过整流部分进行控制。
因此，电源输出电压和频率的调节就只能通过逆变部分进行调节，即通过对逆变触发脉冲的占空比和频率的控制从而达到对电源输出电压和频率的调节，以满足设计要求。
下面重点讨论如何进行占空比调节、频率调节和软启动时间调节。
基于移相控制的软开关臭氧电源
基于移相控制的软开关臭氧电源孟志强;司超;陈燕东【摘要】研究了一种基于直流母线开关和谐振电容实现所有开关器件软开关的新型高效臭氧发生电源,分析了电路半周期的6个工作模态,得到了软开关实现的时序控制条件.采用IGBT模块作为电源开关,使用TMS320F28335作为控制器,设计了一台160 g/h规格的臭氧发生器样机.该样机中,通过PSPWM移相调功实现臭氧产量调节,采用臭氧发生管端电压的PI闭环控制和软件锁相负载频率自动跟踪技术保障负载工作在准谐振状态.电源长期运行稳定可靠,运行测试波形与理论分析及仿真相当吻合,具有较大的实用价值.%A new soft-switching power supply for ozone generator was studied, in which soft-switchings for all IGBTs could be achieved with the assistance of two DC-busline switches and a resonant capacitor. The timing control conditions for all IGBTs to achieve soft-switching were developed on the basis of the analysis of working modes during half cycle of the circuit. Using IPM module as the power switches and TMS320F28335 as the controller, an ozone generator switch with an ozone production of 160 g/h was designed. In the generator, a phase-shift PWM controller was used to adjust the discharge power, a PI algorithm of the ozone tube voltage and a DPLL switch finish frequency automatic tracking of load curren were used to guarantee the power supply working in series resonant. Simulation and experimental results were provided to verify the effectiveness of the proposed system.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(039)003【总页数】5页(P53-57)【关键词】臭氧电源;软开关;移相PWM控制;PI控制;频率跟踪【作者】孟志强;司超;陈燕东【作者单位】湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082;湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082;湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TM131.2本文针对一种新型软开关电路拓扑结构[1－2］，采用TMS320F28335作为电源控制器，使用IPM模块作为开关器件，试制了一台160g/h的臭氧发生器样机.通过主电路工作模态分析，探讨了软开关实现的原理，提出了一种基于移相角调节的臭氧发生管端电压闭环控制和逆变器输出电流的频率跟踪控制策略.实验结果证明，该臭氧发生器运行稳定可靠.1 臭氧电源软开关拓扑及其模态分析臭氧电源拓扑结构如图1所示.VB为单相整流桥，L0和C0构成滤波电路，保持负载电流连续和防止电压电流过冲.Q1～Q4构成单相全桥逆变电路，产生高频交流方波电压.Cd，Cg，Uz代表臭氧发生管的等效电路，Ls为谐振电感，用于补偿臭氧发生管的容性，使电源运行于准谐振状态，在样机中代表高频变压器HF－T的漏感.图1中电容C和IGBT Q5，Q6构成母线软开关电路.通过控制Q5，Q6的通断，使C参与主电路的谐振而完成充放电，实现全部开关器件的零电压/零电流切换（ZVS/ZCS软开关）.IGBTQ1～Q6的驱动信号Pi（i＝1～6）的时序如图2所示.Q1～Q4运行于常规全桥逆变状态，上下桥臂间存在死区时间td用于防止直通.在电源的正半周期，Q5和Q1，Q4同时导通（tC），电源E 向负载供电；在tD时刻Q5关断，电源E停止向负载供电，电容C的端电压从E开始快速放电到0；其后任意tE时刻均可关断Q1和Q4，当负载谐振反向后，Ls对C充电，并使C的端电压达到并被钳位为E，正半周期结束.在tF时刻，Q6和Q2，Q3同时导通，进入电源的负半周期.Q1和Q3的死区时间td＝tC－tB，Q2和Q6的延迟时间ts＝tB－tA，Q5和Q6的延迟时间tm＝tC－tA.图1 主电路拓扑结构Fig.1 The main circuit topology图2 开关管时序图Fig.2 IGBT switches timing sequences diagram臭氧电源电路一般工作在感性准谐振状态，有6个模态[2］，各模态的工作波形和等效电路分别如图3和图4所示，图中U（Qi）为IGBTQi的端电压，i（Qi）为流过IGBTQi 的电流，i＝1～6.i（g1），i（g2）分别为臭氧发生管的充电电流与放电电流，Uc为电容C的端电压.在模态0[t0～t1］中，Q1，Q4和 Q5零电压开通（ZVS），Cd 和Cg 处于充电状态.在模态1[t1～t2］的t1时刻，发生管气隙电压被充电到放电起始电压值，开始放电.图3 主电路模态分析Fig.3 Modes analysis of the main circuit在模态2[t2～t3］的t2时刻，Q5零电压关断，电源E停止供电，电容C放电，其端电压可近似为：设Δt32为C放电到0，即模态2的持续时间，有在模态3[t3～t4］中，Ls的储能分别由Q1，D2和Q4，D3续流，使C的端电压钳位为0.在模态4[t4～t5］的t4时刻，可成功实现Q1，Q4的ZVS关断.Ls的电磁能量通过D2，D3对电容C充电.为了保障负半周期各个IGBT的软开关，Ls的能量应能使C被充电到E.由能量守恒定理，设Δt54为C的充电时间，有在模态5[t5～t6］的t5时刻，C的端电压被电源钳位为E，由E，D5，D6，D2，D3形成续流回路，实现Ls储能的回馈.模态5中的任何时刻均可实现Q2，Q3，Q6的零电压零电流ZVS/ZCS开通，电路进入负半周期运行.图4 模态等效电路Fig.4 Equivalent circuit of each mode显然，各模态的时间非常重要.从上述分析可以得到实现软开关的时序条件为：2 系统控制策略与实现臭氧发生装置为一非线性容性负载，且等效参数与气体流量、发生器温度等因素有关.需采用电压PI闭环控制[3］、PSPWM 移相调制[4－6］和数字锁相环（DPLL）[7－8］来保障开关器件的软开关和系统的稳定运行.2.1 PSPWM移相控制臭氧电源采用如图5所示的移相控制策略实现功率调节及系统的闭环控制.移相控制的具体方法为：以Q1，Q3为固定桥臂；Q2，Q4，Q5，Q6为移相桥臂，通过改变移相角α即可实现移相调节.为了保证逆变器输出电压u0和负载电流相位的一致，由LEM的霍尔电流传感器LTS15－NP检测逆变器输出电流i0，在其过零点，产生移相桥臂开关管的驱动信号.图5 移相控制波形Fig.5 The waveform of phase－shift control2.2 电压PI闭环控制臭氧电源控制系统采用了电压闭环、电流限流的控制策略，电压闭环采用数字增量式PI控制算法[3］.增量式PI控制器每次输出控制量的增量，误动作时影响小，容易获得较好的控制效果.增量式PI控制算法为：式中：kP 为比例系数；kI 为积分系数由增量式PI表达式可得控制参量uK的值为：根据式（6）和式（7）得到当前移相角αK与控制变量ΔuK 的关系，αK 值限制在[0，150°］之内.2.3 锁相环实现频率跟踪逆变器输出电流i0经信号调理和过零比较电路整形为矩形波，利用DSP的捕获单元捕获其相邻两个上升沿计算周期T0（n）；通过捕获上升沿中断和ePWM2的比较中断，可以得到逆变器输出电流和臭氧发生管端电压的相位差θ（n）.为使频率和相位跟踪平稳可靠，采用一阶平滑滤波算法并设定了相位修正系数，表述为：式中：T0（n）为DSP捕获单元捕获到的逆变器输出电流i0的周期；Tm（n）为频率修正后的周期；T为频率修正和相位修正后的周期；θ（n）为臭氧发生管端电压uL和i0的相位差；A为滤波参数；B为相位修正系数（0＜A＜1，0＜B＜1）.当频率变化较大时，因修正周期和相位的速度较慢，会造成频率跟踪效果不理想.因此，可以只进行频率修正；当频率变化较小时，可以采用频率和相位同时修正的方式.进行频率相位同时修正的临界条件为：，其中T0为指定数.2.4 控制系统设计与驱动脉冲生成160g/h氧气型臭氧发生器控制系统框图如图6所示，由DSP控制器TMS320F28335、故障检测与保护电路、模拟量检测电路、驱动电路和触摸屏构成.DSP生成6路IPM驱动脉冲信号，经信号调理及隔离后控制IPM各开关管的通断.通过实时检测直流电压Ud，直流电流Id，发生管端电压uL，逆变器输出电流i0，频率f等参数，经过闭环控制及数字锁相环等算法实现系统的可靠运行.图6 控制系统框图Fig.6 The block diagram of the control systemTMS320F28335的ePWM模块可产生多达18路PWM输出.文中使用互补的ePWM1，ePWM2和ePWM3，采用时钟同步的方式将各个独立的PWM通道链接成一个系统.P1～P4是常规的H桥驱动信号，采用增/减计数模式，根据系统主频和分频系数设定周期值TBPRD＝period，设置其中点为比较值即CMPA＝CMPB＝period/2；根据死区td计算公式得到DBFED＝DBRED＝td；当比较事件发生时，控制信号的电平翻转，并设置正确的死区控制方式，即可实现4路带有一定死区的互补驱动信号.Q5，Q6驱动信号的产生有2种方式：一是根据死区时间td以及Q5，Q6延迟时间tm确定ePWM3的2个比较值CMP3A和CMP3B，通过比较事件实现时序的控制.另一种方法是先移相一定的角度ts，然后通过死区控制的方式实现，此时死区设定值DBFED＝DBRED＝tm.文中采用了第1种控制方法，其实现过程如图7所示.图7 IPM驱动脉冲Fig.7 The drive pulse waveform of IPM根据图2所示的开关管时序，ePWM1A，eP－WM1B，ePWM2A，ePWM2B 分别控制 Q1，Q3，Q2，Q44个开关管；ePWM3A，ePWM3B分别控制Q5，Q62个开关管.3 实验结果及分析图8为逆变器在不同移相角时输出电压波形，幅值约为300V，调节移相角可以调节系统的功率.图9中iL为臭氧发生管电流，有效值为0.72A，对应逆变器输出电流5.04A（图10）；uL为发生管端电压，实际有效值为4 243V.图10为逆变器输出电压和电流波形图，实现了负载频率自动跟踪.图8 逆变器在不同移相角时输出电压波形Fig.8 Output voltage waveforms of Inverter with different phase angle图9 臭氧发生管端电压和负载电流波形Fig.9 Ozone tube voltage and current waveforms图10 逆变器输出电压和电流波形Fig.10 Inverter output voltage and current waveforms4 结论本文研究基于直流母线开关和谐振电容实现软开关技术的一种新型臭氧发生电路，并设计了一台160g/h的臭氧发生器，系统采用了电压PI闭环、电流限流的控制策略、通过移相调节实现了臭氧产量的连续可调；通过数字锁相环实现了负载频率跟踪，保障了臭氧浓度.现场试验结果表明：系统长期运行稳定可靠.该软开关电路拓扑结构和控制策略，对于进一步提高臭氧发生器的频率、功率密度以及臭氧产量具有重要的工程实践价值.参考文献[1]KEIKI M，NABIL A A，TAREK A.An innovative DC busline active snubber －assisted soft switching PWM DC－DC power supply with high frequency transformer for high performance ArcWelder[C］//IEEE Industry Applications Conference Fortieth IAS Annual Meeting，Hongkong，2005：1965－1972.[2]丁伟，孟志强.基于软开关的新型臭氧发生器的研究与设计[J］.电力电子技术，2010，44（9）：80－82.DING Wei，MENG Zhi－qiang.Study of new ozone power based on soft－switching technology[J］.Power Electronics，2010，44（9）：80－82.（In Chinese）[3]何芝强.PID控制器参数整定方法及其应用研究[D］.杭州：浙江大学先进控制研究所，2005.HE Zhi－qiang.Patameters tuned methods of PID controller and its application[D］.Hangzhou：The Institude of Advanced Process Control，Zhejiang University，2005.（In Chinese）[4]唐雄民.移相控制下DBD型臭氧发生器供电电源的设计[J］.电力电子技术.，2009，43（7）：48－49.TANG Xiong－min.Power supply design for DBD－type ozonizer with phase shifting control[J］.Power Electronics，2009，43（7）：48－49.（In Chinese）[5]刘勇，张琪，何湘宁.基于移相脉冲宽度调制控制的串联谐振式塑料薄膜表面处理电源的研制[J］.中国电机工程学报，2006，26（8）：142－144.LIU Yong，ZHANG Qi，HE Xiang－ning.Design of phase－shifted pulse width modulated（PS－PWM）controlled series resonant inverter for plastic film surface treatment[J］.Proceedings of the CSEE，2006，26（8）：142－144.（In Chinese）[6]唐雄民，李微，彭永进，等.负载谐振式臭氧电源的微分－差分方程模型[J］.湖南大学学报：自然科学版，2007，24（8）：29－30.TANG Xiong－min，LI Wei，PENG Yong－jin，et al.Analytical model of serial resonant converter for ozone generator based on differential－differenceequations[J］.Journal of Hunan University：Natural Sciences，2007，24（8）：29－30.（In Chinese）[7]李金刚，陈建洪，钟彦儒.基于DSP感应加热电源频率跟踪控制的实现[J］.电力电子技术，2003，37（3）：31－33.LI Jin－gang，CHEN Jian－hong，ZHONG Yan－ru.Implementation of ultra－audio frequency－tracking control for induction heating power supply based on DSP[J］.Power Electronics，2003，37（3）：31－33.（In Chinese）[8]张承慧，叶颖，陈阿莲，等.基于输出电流控制的光伏并网逆变电源[J］.电工技术学报，2007，22（8）：43－44.ZHANG Cheng－hui，YE Ying，CHEN A－lian，et al.Research on grid－connected photovoltaic inverter based on output current control[J］.Transactions of China Electrotechnical Society，2007，22（8）：43－44.（In Chinese）。
大功率DBD型臭氧发生器电源的研制
大功率DBD型臭氧发生器电源的研制
王跃球;唐杰
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2007(41)2
【摘要】介绍了一种用于臭氧发生器工业装置的供电电源.给出了电源的主电路、控制电路和驱动电路设计过程.电源主电路由IGBT构成的H桥式电路组成;控制电路由集成锁相环CD4046构成;驱动电路采用了智能集成驱动器2SD315A.设计出的臭氧发生器电源能满足大功率臭氧发生装置的要求,装置现场运行稳定可靠.【总页数】3页(P66-68)
【作者】王跃球;唐杰
【作者单位】邵阳学院,湖南,邵阳,422000;湖南大学,湖南,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.并联负载谐振式DBD型臭氧发生器供电电源的研究 [J], 唐雄民;李思琪;孟志强
2.基于DBD型臭氧发生器的新型软开关电源研究 [J], 严其林;唐雄民;余亚东;李思琪
3.一种新型软开关DBD型臭氧发生器供电电源研究 [J], 严其林;唐雄民;余亚东
4.DBD型臭氧发生器逆变电源基波等效电路 [J], 袁发庭;秦实宏;姚湘陵
5.DBD型臭氧发生器电源的研制 [J], 郝广君;刘钟阳;许东卫
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臭氧发生器电气安全的研究
臭氧发生器电气安全的研究摘要本文调研了电气安全的发展现状、国内外电气安全标准的情况以及臭氧发生器现有标准中有关电气安全的部分要求，结合实验室现有的臭氧发生器的使用情况，对其电气安全进行了分析，并针对电气事故，提出一定的对策。
实验表明，本文臭氧发生器电气事故的解决方法是成功的，为设备和人身的安全提供了有力的保障。
关键词：电气安全；臭氧发生器1.电气安全概述人们的生产活动和日常生活与电息息相关，电气设备作为当今社会处处可见的必需品，不仅提高了人们的工作质量，也改善了人们的生活质量。
然而伴随着电气设备的普及，各种危险因素和电气事故也如影随行。
电气设备如果在安装、操作、使用、维修中存在安全隐患，尤其是电气工作人员若缺乏必要的电气安全知识，不仅会造成电能浪费，而且会引起触电、火灾、爆炸等电气事故，造成人身安全和国家财产的严重危害和损失。
在报纸和新闻上，我们经常能看到火灾和触电事故的新闻，而且事故往往是以前存在着电气事故的隐患，却没有加以重视从而酿成惨剧。
因此，消除电气事故隐患，确保电气安全，已成为当前刻不容缓且具有广泛而深远意义的重要任务和长久课题。
于是电气安全技术应运而生。
目前，我国电气安全的工程现状还存在着很多不足，如认识不足、技术标准落后、知识系统不完善等。
1.臭氧技术的发展和应用“臭氧”一词被人们所知道，主要因为新闻媒体关于大气臭氧层受到氟氯烃或其他污染物的破坏，形成臭氧层空洞之类的报道。
如今臭氧可以人工合成，已越来越广泛地被人们所熟知。
然而从确认臭氧是一种新的化学物质，到研制出大批量生产这种化合物的设备的时间仅仅两三百年。
臭氧的发现（18世纪后期—19世纪中期）:1785年德国物理学家冯·马鲁姆、1801年克鲁伊仙克都在他们的实验过程中发现产生了一种特殊的气味。
直到1840年荷兰科学家舒贝因在电解和火花放电试验中闻到的气味与闪电过后闻到的气味相同，并断定这是一种新的物质产生的气味，将其命名为“Ozone”即臭氧。
基于移相控制的臭氧软开关电源
基于移相控制的臭氧软开关电源发布时间：2021-06-16T04:52:06.730Z 来源：《现代电信科技》2021年第1期作者：崔小菡孙丰鑫张卫星[导读] 提高了臭氧产量和浓度以及电源转换效率。
采用触摸屏实现了电气参数显示和故障诊断等功能。
（青岛黄海学院山东青岛 266427）摘要：以臭氧软开关电源以高效节能为目的，采用了新型主电路拓扑结构并采用DSP作为主控制器，实现了逆变电路各个开关管的ZVS 和ZCS软开关功能，降低了装备能耗，提升了开关管的可靠性。
DSP通过PSPWM移相调节，实现了输出功率可调，从而可实时调节臭氧产量和浓度。
采用了负载电流频率跟踪技术，使负载工作在串联准谐振状态，提高了臭氧产量和浓度以及电源转换效率。
采用触摸屏实现了电气参数显示和故障诊断等功能。
关键词：“DSP+触摸屏”控制器；移相调节PSPWM；TI的DSP处理器；逆变电路拓扑引言随着半导体技术、电力电子技术和控制理论的不断发展和完善，涌现了大批的臭氧拓扑结构和电路改进方法，极大地促进了臭氧电源的发展。
现代的臭氧电源一般由主逆变电路、升压变压器和控制电路组成。
逆变主电路主要采用MOSFET、IGBT等新型高频大功率开关器件，新型磁性材料制作中高频变压器，控制电路包括脉冲幅度调制PAM、频率控制FC、移相脉冲宽度调制PSPWM和脉冲密度调制PDM。
中、高频逆变电源具有非常明显的优势，因此越来越得到广泛的应用。
臭氧软开关电源以高效节能为目的，采用了新型主电路拓扑结构并采用DSP作为主控制器，实现了逆变电路各个开关管的ZVS和ZCS软开关功能，降低了装备能耗，提升了开关管的可靠性。
DSP通过PSPWM移相调节，实现了输出功率可调，从而可实时调节臭氧产量和浓度。
采用了负载电流频率跟踪技术，使负载工作在串联准谐振状态，提高了臭氧产量和浓度以及电源转换效率。
采用触摸屏实现了电气参数显示和故障诊断等功能。
1软件系统设计采用新的主电路拓扑结构和“DSP+触摸屏”控制器，通过在传统H桥逆变电路的基础上，在直流母线侧增加了1个无极电容和2个IGBT管实现了主电路各开关管的ZVS和ZCS软开关功能，从而提高了功率因数和电能转化效率；通过移相调节PSPWM，实现了功率输出可调，从而实时调节臭氧产量和浓度。
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于设计 的优 点。
关键 词 ： 电源 ；介质 阻挡放 电；软 开关 ；臭氧 发生器
中图分类号： Ｔ Ｎ ８ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ — １ ０ ０ Ｘ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ — ０ ０ ５ ９ — ０ ３
Ａ Ｎｏ ｖ ｅ ｌ Ｓ ｏ ｆ ｔ — ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｄ Ｂ Ｄ— ｔ ｙ ｐ ｅ Ｏｚ ｏ ｎ ｅ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
型臭 氧发 生器供 电电源 ， 通 过 结合各 开 关器 件 的工 作 时序 ， 详 细 地分 析 了 电路 的各个 工 作模 态 ， 在Ｐ Ｓ Ｉ Ｍ 中仿 真并研 制 了实验样 机 。仿真与 实验 结果表 明 ， 在容 性脉 冲频 率调制 （ Ｐ Ｆ Ｍ） 控制 方式下 ， 电路 中各功 率器件 在整 个功率 调节 范围 内均能在 软开 关条件 下工 作 ， 确 保 了供 电 电源 的高效运 行 。此外 ， 整个 电源 具 有结 构简 单 ， 易
（ 广东工 业大 学 ， 自动 化 学院 ，广 东 广 州 ５ １ ０ ０ ０ ６ ）
摘要 ： 常用介 质 阻挡放 电（ Ｄ Ｂ Ｄ） 型臭 氧发 生器 供 电电源 工作 时 ， 各 开关 器件 不能 完全 工作 在软 开关 条件 下 ， 且 部分 开关器 件在 功率调 节过程 中难 以维持 软开 关状态 ， 电源 不能 高效工 作。针对 上述 问题 ， 提 出一种 新型 Ｄ Ｂ Ｄ
ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉｔ ｗ ｃ ｈ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｆ ｉ ｆ ｃ ｕ ｌ ｔ ｔ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ － ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ， Ｓ Ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｅ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｉ ｓ ｌ ｏ ｗ． Ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｄ ｉ ｓ －
Ｙ Ａ Ｎ Ｑ ｉ — ｌ ｉ ｎ ，Ｔ Ａ Ｎ Ｇ Ｘ ｉ ｏ ｎ ｇ — ｍｉ ｎ ，Ｙ Ｕ Ｙ ａ — ｄ ｏ ｎ ｇ ，Ｌ Ｉ Ｓ ｉ — ｑ ｉ
（ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ￣ ｇ ｙ ，Ｇ ａｎ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ０ ０ ６ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第４ ９卷 第 ６期 ２ ０ １ ５年 ６月
电 力 电子 技 术
Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ
Ｖｏ １ ． ４ ９．Ｎｏ ． ６
Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０１ ５
基于 Ｄ Ｂ Ｄ型臭氧发生器的新型软开关 电源研究
严 其 林 ，唐 雄 民 ，余 亚 东 ，李 Байду номын сангаас 琪