一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源。所述介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，包括直流输入电源、单相全桥逆变电路、LCLC谐振网络以及介质阻挡放电型臭氧发生器。本发明利用LCLC谐振网络实现二次谐振升压。本发明公开的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源具有电路简单，效率高，体积小，成本低特点，由于供电电源中无中、高频升压变压器，能较好地克服常规介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源中存在的变压器损耗大、变压器易出现磁饱和和供电电源体积大等问题，有利于实现高频化。
【专利说明】—种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，特别涉及一种无中高频升压变压器的新型介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源。
【背景技术】
[0002]臭氧是氧的同素异形体，是一种氧化能力极强的绿色氧化剂，现已广泛应用在污水处理、空气净化、医学制药等各个领域。其中，介质阻挡放电法因其具有能耗相对较低，单机产量高，气源充足等优点，成为工业上生产臭氧的主要方法。
[0003]介质阻挡放电型臭氧发生器工作时存在放电阶段与未放电阶段，并且放电起始电压高达几KV至十几KV，目前介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源主要有以下几种:
[0004](I)窄脉冲放电电源。这种结构电源具有控制简单和能提高介质阻挡放电型臭氧发生器放电效率优点，但存在电路复杂、成本高及大功率化困难等问题，一般作为特定的波形发生装置来研究介质阻挡放电型负载动态特性，实际系统中很少采用；
[0005](2)电压源型串联负载谐振式和电流源型并联负载谐振式中频或高频逆变电源。为达到放电要求，这种电源一般需要引入中频或高频升压变压器。然而，由于介质阻挡放电型负载工作时参数波动大，频率范围宽，变压器易发生磁饱和，并且，高频升压变压器设计复杂，从而使得电源体积大，成本高，损耗大，高频化困难。
[0006](3)无中高频变压器的单级LC谐振式高频逆变电源。这种结构电源虽然避免了变压器的使用，但是通过单级LC谐振升压，电压增益小，很难达到介质阻挡放电型臭氧发生器高效放电需求。
[0007]综上所述，现有的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源中，窄脉冲放电式电源存在电路复杂、大功率化困难的缺点，电压源型串联负载谐振式和电流源型并联负载谐振式高频逆变电源存在体积大、效率低、成本高以及磁饱和问题，无中高频变压器的单级LC谐振式高频逆变电源存在电压增益小缺点，因而上述供电电源不能高效地解决介质阻挡放电型臭氧发生器供电问题。
【发明内容】
[0008]鉴于现有技术存在的不足，本发明提出一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源。
[0009]本发明通过以下技术方案予以实现:
[0010]一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，包括直流输入电源、单相全桥逆变电路、LCLC谐振网络和介质阻挡放电型臭氧发生器。其特征在于LCLC谐振网络输入端与全桥逆变电路相连，输出端与介质阻挡放电型臭氧发生器相连。
[0011]所述的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于直流输入电源的正负极分别与全桥逆变电路正负输入端口连接。[0012]所述的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于全桥逆变电路输出端A与第一谐振电感LI的一端相连,第一谐振电感LI的另一端与第一谐振电容Cl的一端连接，第一谐振电容Cl的另一端与全桥逆变电路输出端B连接。
[0013]所述的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于第二谐振电感L2的一端连接第一谐振电感LI和第一谐振电容Cl的公共端,第二谐振电感L2的另一端与第二谐振电容C2的一端连接，第二谐振电容C2的另一端与全桥逆变电路输出端B连接。
[0014]所述的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于介质阻挡放电型臭氧发生器输入端口分别于第二谐振电容C2的两端连接。
[0015]与现有技术相比本发明的优点在于:
[0016](I)电源结构简单，易于设计，体积小，成本低；
[0017](2)电源通过无损LCLC谐振升压，电压增益很高，无需使用中、高频升压变压器，克服了中、高频变压器磁饱和问题，损耗小，效率高，便于实现高频化；
[0018](3)特别适合中小型介质阻挡放电型臭氧发生器。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1采用臭氧发生器电路等效模型下的主回路图。
[0020]图2介质阻挡放电型臭氧发生器电路等效模型。
[0021 ] 图3LCLC双谐振原理。
[0022]图4闭环控制框图。
[0023]图5典型参数下发生器上电压波形。
【具体实施方式】
[0024]如图1所示为介质阻挡放电型臭氧发生器电路等效模型。通过相关技术可获得臭氧发生器的等效阻抗，即图1中匕和Rg值。
[0025]如图2所示，本发明提出的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，包括直流输入电源、单相全桥逆变电路、LCLC谐振网络和介质阻挡放电型臭氧发生器。其中LCLC谐振网络输入端与全桥逆变电路相连，输出端与介质阻挡放电型臭氧发生器相连。
[0026]升压原理:
[0027]本发明提出的臭氧发生器供电电源利用两级LC谐振网络实现谐振升压。对于单级LC谐振式臭氧发生器逆变电源，给全桥逆变电路施加两路占空比为0.5的互补驱动信号后，电压增益:
【权利要求】
1.一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，由直流输入电源、单相全桥逆变电路、LCLC谐振网络和介质阻挡放电型臭氧发生器组成，其特征在于LCLC电路构成的二级谐振网络输入端与单相全桥逆变电路相连，谐振网络的输出端与介质阻挡放电型臭氧发生器相连。
2.根据权利要求1所述的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于直流输入电源的正负极分别与全桥逆变电路正负输入端口连接。
3.根据权利要求1所述的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于全桥逆变电路输出端A与第一谐振电感LI的一端相连,第一谐振电感LI的另一端与第一谐振电容Cl的一端连接，第一谐振电容Cl的另一端与全桥逆变电路输出端B连接。
4.根据权利要求1所述的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于第二谐振电感L2的一端连接第一谐振电感LI和第一谐振电容Cl的公共端，第二谐振电感L2的另一端与第二谐振电容C2的一端连接，第二谐振电容C2的另一端与全桥逆变电路输出端B连接。
5.根据权利要求1所述的一种无中高频升压变压器的介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源，其特征在于介质阻挡放电型臭氧发生器高压电极连接第二谐振电感L2与第二谐振电容C2的公共端，介质阻挡放电型臭氧发生器的地极与逆变器输出端B连接。
【文档编号】H02M7/48GK104038087SQ201410197017
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】唐雄民, 严其林, 余亚东, 李思琪 申请人:广东工业大学