多頻準(zhǔn)諧振臭氧發(fā)生電源的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、臭氧(O3)是一種極不穩(wěn)定易分解的物質(zhì)，工業(yè)上最常用的產(chǎn)生臭氧的方法是介質(zhì)阻擋放電法，簡(jiǎn)稱為DBD法。在臭氧發(fā)生器等效電路和電氣參數(shù)一定的情況下，供電電源成為DBD法的關(guān)鍵。 目前常用的臭氧發(fā)生電源中，逆變器主功率開關(guān)器件在運(yùn)行過程中存在著不同程度的開關(guān)損耗，當(dāng)工作頻率越高時(shí)，開關(guān)損耗問題更為突出，嚴(yán)重影響了電路工作效率和開關(guān)頻率提高。 本文在分析臭氧發(fā)生電源提高放電效率方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)臭氧發(fā)生電源與感應(yīng)加熱負(fù)載的對(duì)稱

2、性，將應(yīng)用于感應(yīng)加熱的雙頻逆變拓?fù)浣Y(jié)果應(yīng)用到臭氧發(fā)生電源中，搭建用于臭氧發(fā)生器的多頻準(zhǔn)諧振逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過在時(shí)域范圍內(nèi)對(duì)電路拓?fù)涞墓ぷ髟砗透鱾€(gè)工作模態(tài)的詳細(xì)研究與分析，推導(dǎo)出了電源的各模態(tài)數(shù)學(xué)模型。通過對(duì)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作模態(tài)以及動(dòng)態(tài)過程的詳細(xì)分析，得到了電路幾個(gè)重要參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及電路調(diào)節(jié)特性。根據(jù)多頻逆變電源無續(xù)流回路的電路結(jié)構(gòu)特征及臭氧發(fā)生器需要閉環(huán)調(diào)節(jié)功率的要求，提出了PDM&PWM相結(jié)合的控制策略。通過對(duì)多頻逆變電源PDM

3、功率輸出周期的分析得到了應(yīng)用于多頻逆變電源的PDM&PWM的控制規(guī)則。PDM和PWM在不同脈沖密度級(jí)之間變化，使PDM有級(jí)調(diào)功的缺點(diǎn)得到緩解，同時(shí)減小了逆變電源恢復(fù)到輸出功率狀態(tài)時(shí)的電流上升時(shí)間。采用CPLD EPM7128SLC84-15芯片為核心，設(shè)計(jì)了多頻準(zhǔn)諧振臭氧發(fā)生電源控制系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了全數(shù)字鎖相環(huán)(ADPLL)構(gòu)建頻率跟蹤系統(tǒng)、PDM脈沖生成模塊、PWM脈寬調(diào)節(jié)模塊等軟件部分，給出了外圍電路、過零檢測(cè)、IGBT驅(qū)動(dòng)以及保護(hù)電