基于軟開關技術的新型臭氧發(fā)生電源的研究與設計.pdf

1、介質阻擋放電法是工業(yè)上最常用的產生臭氧的方法。在臭氧發(fā)生器的電氣參數(shù)確定的情況下,供電電源的頻率成為提高DBD法生成臭氧的效率、提高逆變器的功率密度的、減小輸出變壓器和交流濾波器的體積和重量的關鍵。隨著逆變電源的頻率的提高,出現(xiàn)了開關損耗增加,電磁干擾增大,導體的集膚效應與鄰近效應,電容的ESR及磁元件的寄生參數(shù)等問題,其中最主要的是開關損耗和電磁干擾問題。為了解決這些問題,軟開關技術在臭氧發(fā)生器的逆變電源中得到了廣泛的應用。
　

2、　 本文研究了一種新型的軟開關拓撲結構,并將其應用于臭氧發(fā)生器逆變電源。該拓撲結構是在逆變橋和電源之間增加一個充放電電容和兩個IGBT,通過IGBT控制電源通斷,使電容充放電,形成軟開關的條件。由此構建了基于軟開關拓撲的臭氧發(fā)生器逆變系統(tǒng),得出了逆變電路結構圖,在時域范圍內詳細研究與分析了電源在半個工作周期內的工作原理和工作模態(tài),推導出了電源的各模態(tài)數(shù)學模型,得到了主要的電氣參數(shù)計算公式以及放電功率的表達式。針對軟開關特殊的電路結構,

3、詳細的分析了軟開關控制的主要問題,在此基礎上采用PSM控制方法,并給出了功率調節(jié)方案。采用DSP-TMS320LF2812數(shù)字處理器為控制核心,研究、設計了臭氧發(fā)生電源的控制系統(tǒng),用DSP設計了PWM脈沖波形、數(shù)字鎖相環(huán),并用DSP實現(xiàn)了PSM實時數(shù)字化調功,給出了過零比較電路、IGBT驅動電路和保護電路等系統(tǒng)功能模塊的硬件電路圖,對臭氧發(fā)生器主電路參數(shù)進行了設計。通過MATLAB仿真,驗證了本文理論研究成果的合理性與可行性,表明軟開關