一种新型的高频交流臭氧驱动器的制作方法

本发明涉及一种新型的高频交流臭氧驱动器，属于电能变换装置中的逆变器。

二、

背景技术：

臭氧是一种极强的氧化剂，在污水处理、空气净化、器具消毒等多方面具有广泛的应用。产生臭氧的方式之一是高压放电，因此本发明研制了一种新型的高频交流臭氧驱动器，该电路采取将全桥结构融合，减少开关管的使用，通过控制开关管的导通实现多电平输出，使输出波形的谐波含量大大减小，减小单个变压器尺寸，增加对负载的适应性。

三、

技术实现要素：

1、发明目的：通过采用该结构，使用单一电源供电，采取适宜的控制策略，直接减少输出波形的谐波含量。变压器原边并联，副边串联，减小单一变压器尺寸。增加电源对负载的适应性。

2、技术方案：为了解决上述技术问题，本发明的变换器包括电源vin，第一开关管s1，第二开关管s2，第三开关管s3，第四开关管s4，第五开关管s5，第六开关管s6，第七开关管s7，第八开关管s8，第九开关管s9，第十开关管s10，变压器t1，变压器t2，变压器t3，变压器t4。本发明的一种新型的高频交流臭氧驱动器特征在于，第一开关管s1源极和第二开关管s2漏极连接，第一开关管s1漏极和电源vin正极连接，第二开关管s2源极和电源vin负极连接；第三开关管s3源极和第四开关管s4漏极连接，第三开关管s3漏极和电源vin正极连接，第四开关管s4源极和电源vin负极连接；第五开关管s5源极和第六开关管s6漏极连接，第五开关管s5漏极和电源vin正极连接，第六开关管s6源极和电源vin负极连接；第七开关管s7源极和第八开关管s8漏极连接，第七开关管s7漏极和电源vin正极连接，第八开关管s8源极和电源vin负极连接；第九开关管s9源极和第十开关管s10漏极连接，第九开关管s9漏极和电源vin正极连接，第十开关管s10源极和电源vin负极连接；变压器t1一次侧a端与第一开关管s1源极连接，变压器t1一次侧b端与第三开关管s3源极连接；变压器t2一次侧e端与第三开关管s3源极连接，变压器t2一次侧f端与第五开关管s5源极连接；变压器t3一次侧i端与第五开关管s5源极连接，变压器t3一次侧j端与第七开关管s7源极连接；变压器t4一次侧m端与第七开关管s7源极连接，变压器t4一次侧n端与第九开关管s9源极连接；变压器t1二次侧d端与变压器t2二次侧g端连接；变压器t2二次侧h端与变压器t3二次侧k端连接；变压器t3二次侧1端与变压器t4二次侧o端连接；变压器t4二次侧p端与负载一端连接，变压器t1二次侧c端连接在负载另一端；设有负载电阻r0。

所述的一种新型的高频交流臭氧驱动器，其特征在于所述变压器t1，t2，t3，t4，为高压高频变压器。

所述的一种新型的高频交流臭氧驱动器，其特征在于所述变压器t1，t2，t3，t4的匝比相同，均为n＝n2/n1。

3、有益效果：单一电源供电，通过控制开关管驱动信号实现多电平输出，输出波形谐波减少。减小单一变压器的尺寸，通过变压器实现低压与高压的电气隔离。

四、附图说明

图1是本发明的一种新型的高频交流臭氧驱动器电路结构示意图。

图2是本发明的一种新型的高频交流臭氧驱动器电路连接示意图。

图3是本发明的一种新型的高频交流臭氧驱动器的主要波形示意图。

图4是本发明的一种新型的高频交流臭氧驱动器的电路各开关模态示意图。

图中的主要符号名称：s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10——第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十开关管；t1、t2、、t3、t4——第一、第二、第三、第四变压器；r0——负载电阻。

五、具体实施方式

如图2所示，本发明是一种新型的高频交流臭氧驱动器，其特征在于：第一开关管s1源极和第二开关管s2漏极连接，第一开关管s1漏极和电源vin正极连接，第二开关管s2源极和电源vin负极连接；第三开关管s3源极和第四开关管s4漏极连接，第三开关管s3漏极和电源vin正极连接，第四开关管s4源极和电源vin负极连接；第五开关管s5源极和第六开关管s6漏极连接，第五开关管s5漏极和电源vin正极连接，第六开关管s6源极和电源vin负极连接；第七开关管s7源极和第八开关管s8漏极连接，第七开关管s7漏极和电源vin正极连接，第八开关管s8源极和电源vin负极连接；第九开关管s9源极和第十开关管s10漏极连接，第九开关管s9漏极和电源vin正极连接，第十开关管s10源极和电源vin负极连接；变压器t1一次侧a端与第一开关管s1源极连接，变压器t1一次侧b端与第三开关管s3源极连接；变压器t2一次侧e端与第三开关管s3源极连接，变压器t2一次侧f端与第五开关管s5源极连接；变压器t3一次侧i端与第五开关管s5源极连接，变压器t3一次侧j端与第七开关管s7源极连接；变压器t4一次侧m端与第七开关管s7源极连接，变压器t4一次侧n端与第九开关管s9源极连接；变压器t1二次侧d端与变压器t2二次侧g端连接；变压器t2二次侧h端与变压器t3二次侧k端连接；变压器t3二次侧1端与变压器t4二次侧o端连接；变压器t4二次侧p端与负载一端连接，变压器t1二次侧c端连接在负载另一端；设有负载电阻r0。

下面以附图2为主电路结构，结合附图3和附图4来叙述本发明的一种新型的高频交流臭氧驱动器的具体工作原理和工作模态。在一个开关周期上半周内有十种工作模态，分别为：

开关模态1[4nvin]：此模态之前开关管s2，s6，s7，s9导通，模态开始开关管s9关断，开关管s10导通。此模态下变压器t1、t2、t3、t4一次侧电压均为vin，输出电压为4nvin。

开关模态2[3nvin]：模态开始开关管s8、s10关断，开关管s7、s9导通。此时变压器t1、t2、t3一次侧电压均为vin，变压器t4一次侧电压为零，输出电压为3nvin。

开关模态3[2nvin]：开关管s7、s9关断，开关管s8、s10导通，此时变压器t1，t2的一次侧电压均是vin，变压器t3，t4一次侧电压为零，输出电压为2nvin。

开关模态4[nvin]：关闭开关管s6，s8，s10，同时导通开关管s5，s7，s9。此时t1变压器一次侧电压为vin，其余变压器一次侧电压均为零，此时输出电压为nvin。

开关模态5[0]：此模态开关s2关断，开关管s1处于导通状态，变压器t1、t2、t3、t4的一次侧电压均为0，此时输出电压为0。

开关模态6[0]：开关管s1，s3，s5，s7，s9关断，开关管s2，s4，s6，s8，s10导通。此模态变压器t1、t2、t3一次侧电压均为0，输出电压为0。

开关模态7[-nvin]：开关管s2关断，开关管s1导通。此模态变压器t1一次侧电压为-vin，输出电压为-nvin。

开关模态8[-2nvin]：开关管s6、s8、s10关断，开关管s5、s7、s9导通。此模态下变压器t1，t2一次侧电压为-vin，输出电压为-2nvin。

开关模态9[-3nvin]：开关管s7，s9关断，开关管s8，s10导通。变压器t1、t2、t3一次侧电压为-vin，输出电压为-3nvin。

开关模态10[-4nvin]：开关管s10关断，开关管s9导通。变压器t1、t2、t3、t4一次侧电压为-vin，输出电压为-4nvin。

负半周的运行状态与上半周类似，不再赘述。