臭氧發(fā)生器用電源及臭氧發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種臭氧發(fā)生器用電源及臭氧發(fā)生器，所述電源包括整流電路、逆變電路及電源控制電路，所述逆變電路包括：對所述整流電路輸出的直流電進行逆變、輸出交流電的逆變主電路；與所述逆變主電路電連接、用于檢測逆變主電路電流信號的電流檢測電路；靠近所述逆變主電路設(shè)置的溫度檢測元件；與所述溫度檢測元件電連接的溫度檢測電路；信號輸入端分別與所述電流檢測電路及所述溫度檢測電路電連接、驅(qū)動信號輸出端與所述逆變主電路電連接的逆變控制電路。本實用新型能夠快速檢測出過流及過熱信號、并通過逆變控制電路直接控制逆變主電路關(guān)斷，縮短了異常狀況下的反應時間，提高了電源運行可靠性。
【專利說明】臭氧發(fā)生器用電源及臭氧發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及臭氧生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是涉及專用于臭氧發(fā)生器的電源及具有該電源的臭氧發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]基于介質(zhì)阻擋放電技術(shù)的臭氧發(fā)生器，其電源主要由整流電路和逆變電路兩種電力換流裝置構(gòu)成。傳統(tǒng)的臭氧發(fā)生器用電源的設(shè)計方案大都采用分離的電力電子器件來構(gòu)建逆變電路，如IGBT (絕緣柵型場效應管)和晶閘管等。電源的主要保護功能是通過在外部增加霍爾電流傳感器來檢測過流信號，在對逆變電路進行散熱的裝置上增加溫度傳感器來檢測過熱信號，這些信號再傳到電源控制電路，由電源控制電路進行判斷，并在判斷出電流或溫度異常時切斷對逆變電路的驅(qū)動信號。由于過流信號和過熱信號的檢測在逆變電路外圍進行，檢測精度和速度低；所檢測的信號需要傳輸?shù)侥孀冸娐分獾碾娫纯刂齐娐愤M行判斷，再由電源控制電路發(fā)出相應的保護控制信號，會延長保護的反應時間，嚴重的會導致保護失效，降低了電源工作的穩(wěn)定性。同時，采用分離的電力電子器件需要分離的驅(qū)動電路來控制，其控制時序的同步性、電路的復雜性對電路設(shè)計要求較高，產(chǎn)品運行的可靠性有待進一步提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的之一是提供一種臭氧發(fā)生器用電源，通過在逆變電路中集成電流檢測電路、溫度檢測元件、溫度檢測電路及逆變控制電路，能夠快速檢測出過流及過熱信號、并通過逆變控制電路直接控制逆變主電路關(guān)斷，縮短了異常狀況下的反應時間，提高了電源運行可靠性。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型提供的臭氧發(fā)生器用電源采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0005]一種臭氧發(fā)生器用電源，包括整流電路、逆變電路及電源控制電路，所述逆變電路包括:
[0006]對所述整流電路輸出的直流電進行逆變、輸出交流電的逆變主電路；
[0007]與所述逆變主電路電連接、用于檢測逆變主電路電流信號的電流檢測電路；
[0008]靠近所述逆變主電路設(shè)置的溫度檢測元件；
[0009]與所述溫度檢測元件電連接的溫度檢測電路；
[0010]信號輸入端分別與所述電流檢測電路及所述溫度檢測電路電連接、驅(qū)動信號輸出端與所述逆變主電路電連接的逆變控制電路。
[0011]如上所述的臭氧發(fā)生器用電源，所述逆變控制電路還具有故障信號輸出端，所述電源控制電路具有故障信號輸入端，所述故障信號輸出端與所述故障信號輸入端電連接。
[0012]如上所述的臭氧發(fā)生器用電源，為提高逆變速度、降低功耗，所述逆變主電路優(yōu)選采用多個IGBT構(gòu)成的逆變橋。[0013]如上所述的臭氧發(fā)生器用電源，所述電流檢測電路與所述IGBT的集電極電連接，以通過集電極電流快速判斷是否發(fā)生過流現(xiàn)象。
[0014]優(yōu)選的，所述逆變電路為集成電路模塊。
[0015]更優(yōu)選的，所述集成電路模塊為智能功率模塊。
[0016]本實用新型的目的之二是提供一種臭氧發(fā)生器，通過在臭氧發(fā)生器中采用上述電源，提高了臭氧發(fā)生器的工作穩(wěn)定性和可靠性。
[0017]具體來說，一種臭氧發(fā)生器，包括有依次電連接的電源、升壓變壓器及臭氧發(fā)生室，所述電源為上述所述的臭氧發(fā)生器用電源。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型臭氧發(fā)生器用電源通過在逆變電路中集成電流檢測電路、溫度檢測元件、溫度檢測電路及逆變控制電路，可以快速檢測出逆變電路的電流信號及溫度信號并快速傳輸至逆變控制電路，在過流及過熱時，可以通過逆變控制電路快速輸出控制逆變主電路的控制信號，避免了過流、過熱信號需要傳輸至外部的電源控制電路并由電源控制電路發(fā)出并傳輸控制逆變主電路的信號所造成的保護延時，縮短了異常狀況下的反應時間，提高了電源運行的可靠性和穩(wěn)定性。
[0019]結(jié)合附圖閱讀本實用新型的【具體實施方式】后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型臭氧發(fā)生器一個實施例的部分電路結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0021]圖2是圖1中臭氧發(fā)生器用電源一個實施例的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細的描述。
[0023]請參見圖1示出的本實用新型臭氧發(fā)生器一個實施例的部分電路結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0024]如圖1所示，該實施例的臭氧發(fā)生器包括有依次電連接的交流接觸器1、電源2、升壓變壓器3及臭氧發(fā)生室4。來自于市電的三相交流電經(jīng)交流接觸器輸入到臭氧發(fā)生器用電源2，電源2將市電I經(jīng)整流、逆變等變換處理后，輸出功率與臭氧發(fā)生室4相匹配的交流電，該交流電再經(jīng)升壓變壓器3變成高電壓后輸出至臭氧發(fā)生室4，用于對臭氧發(fā)生室4中的氧氣等氣體電離擊穿而產(chǎn)生臭氧。
[0025]對于利用高壓電電離產(chǎn)生臭氧的臭氧發(fā)生器來說，電源2性能的好壞直接影響到臭氧發(fā)生室4產(chǎn)生的臭氧濃度、臭氧的效率以及整個臭氧發(fā)生器的工作可靠性，對客戶的生產(chǎn)持續(xù)性與經(jīng)濟性有重大影響，因此，該實施例臭氧發(fā)生器所用的電源2優(yōu)選采用圖2實施例的電路結(jié)構(gòu)。
[0026]請參考圖2，該圖2所示為圖1臭氧發(fā)生器用電源2—個實施例的電路原理圖。
[0027]如圖2所示，該實施例的電源2包括有整流電路21、逆變電路22及電源控制電路23。整流電路21與圖1中的交流接觸器I電連接，將來自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，經(jīng)電容(圖中未示出)穩(wěn)壓后儲能。逆變電路22在電源控制電路23所輸出的驅(qū)動信號的驅(qū)動下，將直流電逆變?yōu)橐欢l率的單相交流電，然后將交流電輸出至圖1的升壓變壓器3。電源控制電路23作為電源2的控制核心，除了為逆變電路22提供驅(qū)動信號、接收逆變電路22反饋的故障信號之外，還負責完成各種開關(guān)控制操作、參數(shù)檢測及指示等功能，詳細功能及原理可參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不作進一步闡述。
[0028]其中，逆變電路22采用集成電路模塊來實現(xiàn)，優(yōu)選采用智能功率模塊。在逆變電路22中，包括有下述各電路部分:
[0029]逆變主電路221，與整流電路21電連接，對直流電進行逆變，并輸出交流電。逆變主電路221優(yōu)選采用多個IGBT構(gòu)成的逆變橋，以提高逆變速度，降低逆變電路22的整體功耗。
[0030]電流檢測電路222，與逆變主電路221電連接，用來檢測并輸出逆變主電路221的電流信號。優(yōu)選的，電流檢測電路222與逆變主電路221中每個IGBT的集電極電連接，以檢測每個IGBT集電極的電流。
[0031 ] 溫度檢測元件223，靠近逆變主電路221設(shè)置，例如，設(shè)置在靠近逆變主電路221的絕緣基板處。該溫度檢測元件223可以是熱電偶、熱電阻等溫度傳感器。
[0032]溫度檢測電路224，與溫度檢測元件223電連接，用于采集溫度檢測元件223的檢測信號并輸出相應的溫度檢測信號。
[0033]逆變控制電路225，其信號輸入端分別與電流檢測電路222及溫度檢測電路224電連接，其控制信號輸出端與逆變主電路221電連接，用于接收電流檢測電路222的電流信號及溫度檢測電路224的溫度信號，比較所檢測的信號與預設(shè)值的大小，根據(jù)比較結(jié)果確定是否需要從其輸出端輸出控制逆變主電路221的控制信號。而且，信號與預設(shè)值的比較及輸出信號的控制均可以由硬件電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，可以不依賴于軟件程序。
[0034]此外，逆變控制電路225還具有故障信號輸出端，該輸出端與電源控制電路23的故障信號輸入端電連接。故障信號輸出端是根據(jù)逆變控制電路225比較所檢測的電流、溫度信號與相應預設(shè)值的結(jié)果后而輸出的、反應逆變電路22是否出現(xiàn)過流或過熱故障現(xiàn)象的一個電平信號。電源控制電路23會根據(jù)電平信號的高低來確定是否要停止對逆變電路22輸出逆變驅(qū)動信號。同樣的，逆變控制電路225根據(jù)比較結(jié)果確定是否需要輸出高電平或低電平故障信號、電源控制電路23根據(jù)故障信號電平的高度決定是否要停止逆變驅(qū)動信號的輸出均可以由硬件電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
[0035]具有上述結(jié)構(gòu)的逆變電路22的工作過程簡述如下:
[0036]在臭氧發(fā)生器開機正常工作時，電源控制電路23輸出相應的逆變驅(qū)動信號，驅(qū)動逆變電路22中的逆變主電路221工作，將直流電逆變?yōu)樗璧慕涣麟姴⑤敵?。同時，電流檢測電路不斷檢測逆變主電路221中每個IGBT集電極的電流，并將所檢測的電流信號傳輸至逆變控制電路225。而溫度檢測元件223隨時感知逆變主電路221附近的溫度信號，溫度檢測電路224讀取相應的溫度信號，并將溫度信號傳輸至逆變控制電路225。逆變控制電路225可以利用內(nèi)置的比較電路比較電流信號與預設(shè)值的大小、溫度信號與預設(shè)值的大小。如果其中一個檢測信號大于預設(shè)值，判定逆變主電路221出現(xiàn)異常，輸出控制信號關(guān)斷逆變主電路221的驅(qū)動信號，使得逆變主電路221立即停止工作。同時，逆變控制電路225輸出與存在故障相對應的故障電平信號至電源控制電路23，電源控制電路將解除對逆變主電路221的驅(qū)動信號，并控制整個臭氧發(fā)生器停機。
[0037]在該實施例中，通過在逆變電路22中集成電流檢測電路222和逆變控制電路225，可以快速讀取到逆變主電路221的當前工作電流信號，并在出現(xiàn)電流異常時由逆變控制電路225直接控制逆變主電路221停止工作；通過在逆變電路22中集成溫度檢測元件和溫度檢測電路，可以直接檢測到逆變主電路221周圍的溫度信號、而無需像現(xiàn)有技術(shù)中等待溫度信號傳遞到散熱裝置后才能檢測，并在出現(xiàn)溫度異常時由逆變控制電路225直接控制逆變主電路221停止工作。如此一來，信號的檢測、判斷及處理完全在逆變電路22內(nèi)部就能實現(xiàn)，縮短了信號處理的時間，提高了異常狀況下的反應速度，進而提高了電源及整個臭氧發(fā)生器運行的穩(wěn)定性和可靠性。
[0038]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型所要求保護的技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種臭氧發(fā)生器用電源，包括整流電路、逆變電路及電源控制電路，其特征在于，所述逆變電路包括: 對所述整流電路輸出的直流電進行逆變、輸出交流電的逆變主電路； 與所述逆變主電路電連接、用于檢測逆變主電路電流信號的電流檢測電路； 靠近所述逆變主電路設(shè)置的溫度檢測元件； 與所述溫度檢測元件電連接的溫度檢測電路； 信號輸入端分別與所述電流檢測電路及所述溫度檢測電路電連接、驅(qū)動信號輸出端與所述逆變主電路電連接的逆變控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧發(fā)生器用電源，其特征在于，所述逆變控制電路還具有故障信號輸出端，所述電源控制電路具有故障信號輸入端，所述故障信號輸出端與所述故障信號輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧發(fā)生器用電源，其特征在于，所述逆變主電路為多個IGBT構(gòu)成的逆變橋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臭氧發(fā)生器用電源，其特征在于，所述電流檢測電路與所述IGBT的集電極電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的臭氧發(fā)生器用電源，其特征在于，所述逆變電路為集成電路模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臭氧發(fā)生器用電源，其特征在于，所述集成電路模塊為智能功率模塊。
7.一種臭氧發(fā)生器，包括有依次電連接的電源、升壓變壓器及臭氧發(fā)生室，其特征在于，所述電源為上述權(quán)利要求1至6中任一項所述的臭氧發(fā)生器用電源。
【文檔編號】H02M5/458GK203590045SQ201320730583
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】丁香鵬, 莊偉
申請人:青島國林實業(yè)股份有限公司