容性工況下串聯(lián)諧振式臭氧發(fā)生器電源的研究.pdf

1、本課題是結(jié)合某廠1Kg/h級的中頻大功率串聯(lián)諧振式臭氧電源工作在容性工況下的條件進行開發(fā)研究的，作者作為主要研究人員參與了該電源的研發(fā)工作。該公司原有臭氧電源采用將逆變器輸出方波電壓經(jīng)升壓變壓器，直接施加于臭氧發(fā)生器上，存在開關(guān)管損耗大和開關(guān)應(yīng)力大、開關(guān)管和吸收回路發(fā)熱嚴(yán)重、效率低等問題，限制了電路的輸出功率進一步提高。針對這些問題，本研究采用串聯(lián)負(fù)載諧振式供電電源。該電源可以工作于感性和容性兩種工作狀態(tài)。本文主要針對容性狀態(tài)下的臭氧發(fā)

2、生器電源進行相關(guān)研究，研究內(nèi)容包括以下幾部分： (1)在正弦電流源供電的DBD型發(fā)生器的基波等效電路基礎(chǔ)上，提出了一種考慮電路雜散損耗(變壓器勵磁損耗、開關(guān)管開關(guān)和導(dǎo)通損耗以及其他元件的熱損耗)的改進型基波等效電路，并采用該等效電路得出了適用的臭氧發(fā)生器電源設(shè)計方法，實驗驗證了該基波等效電路具有工程設(shè)計精度高的優(yōu)點。 (2)從時域?qū)θ菪誀顟B(tài)下DBD電路的工作模態(tài)進行了詳細(xì)地分析，得出了電路關(guān)鍵參數(shù)的相關(guān)公式。仿真結(jié)果、實

3、驗結(jié)果和理論分析結(jié)果能非常好的吻合，驗證了模態(tài)分析方法的正確性。 (3)為解決大功率諧振電抗器的設(shè)計困難一直是大功率諧振電源的難點，本文在電抗器常用的AP設(shè)計法的基礎(chǔ)上，提出了一種迭代設(shè)計方法，這種方法同時考慮氣隙長度范圍和氣隙磁通邊緣效應(yīng)因數(shù)，根據(jù)所需電感值來求解滿足要求的鐵芯規(guī)格和線圈匝數(shù)，不必對電感器的匝數(shù)進行修正。實際設(shè)計實例驗證了該設(shè)計方法的合理性。 (4)詳細(xì)地推導(dǎo)了不可控整流電路網(wǎng)側(cè)電流的表達式以及電流連續(xù)