一種諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及臭氧發(fā)生器，特別涉及一種諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)際上臭氧發(fā)生器按發(fā)生器的高壓電頻率劃分，有工頻(50-60HZ)、中頻(400-1000Hz)和高頻(> 1000Hz)三種。
[0003]作為工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的大型臭氧發(fā)生器，其高壓逆變電源的單臺(tái)功率至少在20KW以上，工作頻率在IKHz以上，視為千克級(jí)大型高頻臭氧發(fā)生器逆變電源的設(shè)計(jì)研宄起點(diǎn)。以往工業(yè)型中頻(400-800HZ)臭氧發(fā)生器逆變電路，開(kāi)關(guān)功率元件主要采用可控硅(SCR)，由于其不能用驅(qū)動(dòng)信號(hào)主動(dòng)關(guān)斷，增加了逆變主電路及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì)難度，很容易出現(xiàn)誤觸發(fā)造成的短路現(xiàn)象，影響其運(yùn)行穩(wěn)定性?，F(xiàn)代電力電子器件的迅速發(fā)展，促進(jìn)了大功率逆變技術(shù)的進(jìn)步，其中絕緣柵雙極性晶體管(簡(jiǎn)稱IGBT)成為復(fù)合器件中最為突出、應(yīng)用最為廣泛的器件。IGBT具有開(kāi)關(guān)速度快，工作損耗小，元件容量大，易驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)，用于大型臭氧發(fā)生器的逆變電源集雙極性大功率晶體管和功率場(chǎng)效應(yīng)管MOFET優(yōu)點(diǎn)于一身。提高了逆變電路的可控性和穩(wěn)定性，是設(shè)計(jì)臭氧發(fā)生器逆變電源的首選。
[0004]目前國(guó)內(nèi)臭氧發(fā)生器逆變電源主電路，凡采用IGBT器件工作的電路，都是組合成全橋結(jié)構(gòu)形式，由PWM脈沖調(diào)寬電路再加上(鎖相)反饋電路構(gòu)成。大部分的反饋取樣點(diǎn)(內(nèi)容)是以電路中的電流變化值為參考點(diǎn)。工作過(guò)程都是依據(jù)輸出電流或電壓進(jìn)行信號(hào)反饋，來(lái)形成閉環(huán)頻率跟蹤，電路呈諧振形式，負(fù)載端的電壓呈正弦波形狀。放電管上的電壓波型如何并不是關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容?，F(xiàn)在市場(chǎng)上也有部分諧振型的電路，但電路設(shè)計(jì)的目的卻是維持電路的諧振，防止電路失諧，把負(fù)載端的相位反饋到控制端完成頻率跟蹤，讓電路總是處于諧振中。還沒(méi)有人將電路工作模式設(shè)計(jì)成頻率可調(diào)、電壓可調(diào)的電路形式。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的是:提供一種諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]一種諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，包括依次連接的交流電源、整流濾波電路、IGBT全橋逆變電路、調(diào)頻升壓電路和諧振回路。
[0008]所述交流電源為三相交流電源。
[0009]所述整流濾波電路包括依次連接的全橋硅整流電路和高功率因數(shù)濾波電路。
[0010]所述IGBT全橋逆變電路包括Ql?Q4四個(gè)IGBT，其中Ql和Q4為一組，Q2和Q3為另一組，兩組IGBT導(dǎo)通電流方向相反，且分別由兩組反相的驅(qū)動(dòng)脈沖控制通斷。
[0011]所述IGBT全橋逆變電路輸出連接調(diào)頻升壓電路，所述調(diào)頻升壓電路包括變壓器TM0
[0012]所述諧振回路包括串聯(lián)的電感LF2和電容FDG，變壓器TM輸出端連接諧振回路。
[0013]所述調(diào)頻升壓電路連接有相位檢測(cè)電路，相位檢測(cè)電路輸出連接脈沖驅(qū)動(dòng)電路，所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖控制兩組IGBT的通斷。
[0014]所述高功率因數(shù)濾波電路和諧振回路上分別串聯(lián)有熔斷器FUl和FU2。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]本實(shí)用新型所提供的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，采用IGBT全橋逆變電路構(gòu)成可調(diào)大功率頻率激勵(lì)源，與諧振回路分別產(chǎn)生2個(gè)工作頻率:激勵(lì)源頻率和諧振頻率，電路中實(shí)際的頻率為兩個(gè)頻率的疊加，疊加后的頻率和波形產(chǎn)生偏頻諧振，可以實(shí)現(xiàn)較大頻率變化范圍和較大范圍電壓調(diào)節(jié)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0018]圖1為本實(shí)用新型所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源的工作原理框圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源的電路原理圖；
[0020]圖3為圖2的等效電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型新所揭示的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，包括依次連接的AC380V三相交流電源、全橋硅整流電路、高功率因數(shù)濾波電路、IGBT全橋逆變電路、調(diào)頻升壓電路和諧振回路，所述調(diào)頻升壓電路連接有相位檢測(cè)電路，相位檢測(cè)電路輸出連接脈沖驅(qū)動(dòng)電路，所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖控制IGBT全橋逆變電路。
[0022]具體的，如圖2所示，三相380V/50HZ交流電經(jīng)過(guò)三相整流橋BR整流，再經(jīng)過(guò)電感LF1、電阻Rl和電容C1、C2組成的高功率因數(shù)濾波電路進(jìn)行濾波后，為IGBT全橋逆變電路提供穩(wěn)定的直流電。IGBT全橋逆變電路包括Ql?Q4四個(gè)IGBT，其中Ql和Q4為一組，Q2和Q3為另一組，兩組IGBT導(dǎo)通電流方向相反，且分別由兩組反相的驅(qū)動(dòng)脈沖控制通斷，同組IGBT同時(shí)導(dǎo)通和截止。所述IGBT全橋逆變電路輸出連接調(diào)頻升壓電路的變壓器TM，驅(qū)動(dòng)脈沖以頻率F交替切換Q1\Q4和Q2/Q3導(dǎo)通和截止，變壓器TM初級(jí)線圈就得到頻率為F的交變電壓，經(jīng)變壓器TM輸出升壓后，送入LF2與FDG組成的諧振回路中，形成正弦波電壓。所述高功率因數(shù)濾波電路和諧振回路上分別串聯(lián)有熔斷器FUl和FU2，進(jìn)行電路保護(hù)。
[0023]圖2所述電路可簡(jiǎn)化為如圖3所示的等效電路，IGBT全橋逆變電路構(gòu)成可調(diào)大功率頻率激勵(lì)源TF，在圖3所示，可調(diào)大功率頻率激勵(lì)源TF與諧振回路分別產(chǎn)生2個(gè)工作頻率:激勵(lì)源頻率和諧振頻率，電路中實(shí)際的頻率為兩個(gè)頻率的疊加，疊加后的頻率和波形產(chǎn)生偏頻諧振，可以實(shí)現(xiàn)較大頻率變化范圍和較大范圍電壓調(diào)節(jié)。
[0024]本實(shí)用新型的電路中的電感LF2可以采用分散結(jié)構(gòu)，分別用眾多小電感與每個(gè)放電管形成諧振回路，代替一個(gè)總的電感來(lái)完成該功能。而無(wú)論電感LF2是鐵氧體材料結(jié)構(gòu)還是空芯結(jié)構(gòu)，都不影響該電路功能的實(shí)現(xiàn)。
[0025]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，其特征在于:包括依次連接的交流電源、整流濾波電路、IGBT全橋逆變電路、調(diào)頻升壓電路和諧振回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，其特征在于:所述交流電源為三相交流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，其特征在于:所述整流濾波電路包括依次連接的全橋硅整流電路和高功率因數(shù)濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，其特征在于:所述IGBT全橋逆變電路包括Ql?Q4四個(gè)IGBT，其中Ql和Q4為一組，Q2和Q3為另一組，兩組IGBT導(dǎo)通電流方向相反，且分別由兩組反相的驅(qū)動(dòng)脈沖控制通斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，其特征在于:所述IGBT全橋逆變電路輸出連接調(diào)頻升壓電路，所述調(diào)頻升壓電路包括變壓器TM。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，其特征在于:所述諧振回路包括串聯(lián)的電感LF2和電容FDG，變壓器TM輸出端連接諧振回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，其特征在于:所述調(diào)頻升壓電路連接有相位檢測(cè)電路，相位檢測(cè)電路輸出連接脈沖驅(qū)動(dòng)電路，所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖控制兩組IGBT的通斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，其特征在于:所述高功率因數(shù)濾波電路和諧振回路上分別串聯(lián)有熔斷器FUl和FU2。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，包括依次連接的交流電源、整流濾波電路、IGBT全橋逆變電路、調(diào)頻升壓電路和諧振回路。本實(shí)用新型所提供的諧振偏頻臭氧發(fā)生器電源，采用IGBT全橋逆變電路構(gòu)成可調(diào)大功率頻率激勵(lì)源，與諧振回路分別產(chǎn)生2個(gè)工作頻率：激勵(lì)源頻率和諧振頻率，電路中實(shí)際的頻率為兩個(gè)頻率的疊加，疊加后的頻率和波形產(chǎn)生偏頻諧振，可以實(shí)現(xiàn)較大頻率變化范圍和較大范圍電壓調(diào)節(jié)。
【IPC分類】H02M5-458, H02M7-49
【公開(kāi)號(hào)】CN204465350
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520066495
【發(fā)明人】曹恒
【申請(qǐng)人】惟能科技（上海）有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日