CN102167289A - 多路同步输出臭氧发生电源 - Google Patents

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林钦
陈沈明
陈杰
陈旭航
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Abstract

本发明涉及一种多路同步输出臭氧发生电源，包括多路由三相整流电路、功率因数校正、IGBT模块、谐振电抗器、高压升压高频变压器依次连接的供电回路，其特征在于：进一步包括一控制模块，所述的控制模块经光纤收发模块分别与一IGBT驱动模块连接，所述的IGBT驱动模块分别与供电回路的IGBT模块连接，所述的供电回路的高压升压高频变压器的输出端与一介质阻挡臭氧反应器连接。本发明不仅能将多个功率器件模块化，而且可将控制脉冲同步地控制到IGBT模块，实现多输出高压严格同步，可广泛应用于大型臭氧发生器中。

Description

多路同步输出臭氧发生电源
技术领域
本发明涉及一种多路同步输出臭氧发生电源，可适用于大型臭氧发生器中。
背景技术
近年来．臭氧技术已在医学．食品，污水处理，饮用水杀菌消毒等领域得到广泛应用．臭氧用于水处理时．二次污染少．展现了良好的应用前景．但是臭氧发生器运行的经济性．是其推广的瓶颈．电耗则是其中最重要的参数．与工频臭氧发生器相比．中、高频臭氧发生器具有结构紧凑、臭氧浓度高和能耗低等优点．因此．臭氧发生器的高频逆变电源的设计显得尤为重要．20世纪70年代末．由于微电子与电力电子的一体化发展．使得大电流的可关断晶闸管GTO（Gate Turn-off Thyristor）、绝缘棚双极型晶体管IGBT以及智能功率模块IPM等器件得到了飞速的发展。在一河南大学机电工程学院的“大型臭氧发生器IGBT逆变电源电路的涉及与分析”的论文中介绍了以IGBT为核心器件，设计大型臭氧发生器的逆变电源，介绍了逆变电源主回路、PWM控制电路、IGBT的栅极驱动电路原理，该设计虽然降低了电源功耗，但是现有大型臭氧发生器一般在5kg/hr~100kg/hr,电源功率在50kw~500kw。当电源功率过大时很容易导致介质阻挡反应器内高压阳极间放电损坏及产生极大的干扰信号。因此，提出一种多路同步输出的臭氧电源是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种多路同步输出臭氧发生电源，其可将控制脉冲同步地控制到IGBT模块，实现多输出高压严格同步。
本发明的多路同步输出臭氧发生电源，包括多路由三相整流电路、功率因数校正、ＩＧＢＴ模块、谐振电抗器、高压升压高频变压器依次连接的供电回路，其特征在于：进一步包括一控制模块，所述的控制模块经光纤收发模块分别与一ＩＧＢＴ驱动模块连接，所述的ＩＧＢＴ驱动模块分别与供电回路的ＩＧＢＴ模块连接，所述供电回路的高压升压高频变压器的输出端与一介质阻挡臭氧反应器连接。
本发明不仅能将多个功率器件模块化，最大限度的减小臭氧发生电源的体积，而且可将控制脉冲同步地控制到IGBT模块，实现多输出高压严格同步，可广泛应用于大型臭氧发生器中。
附图说明
图1是本发明电路原理框图。
图2是本发明电源控制波形图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例子对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种多路同步输出臭氧发生电源，包括多路由三相整流电路3、功率因数校正2、ＩＧＢＴ模块1、谐振电抗器4、高压升压高频变压器5依次连接的供电回路，其特征在于：进一步包括一控制模块7，所述的控制模块经光纤收发模块9分别与一ＩＧＢＴ驱动模块连接，所述的ＩＧＢＴ驱动模块分别与供电回路的ＩＧＢＴ模块连接，所述供电回路的高压升压高频变压器的输出端与一介质阻挡臭氧反应器6连接。本实施例子中，如图所示，我们以三路供电回路为例，这里要说明的是，该路数并不以此为限，其可以根据需要设置多路，设计原理类似。由图可知，所述的介质阻抗臭氧反应器6内设有三个阳极高压接头，阴极共地相连，本发明利用一个主控制模块将控制信号通过光纤收发器同步地控制到IGBT模块，以实现输出高压严格同步。
为了让一般技术人员更好的理解本发明，下面对本发明的设计原理做进一步说明，本发明的臭氧发生器电源主要为臭氧反应器提供高压高频电源，电源由三相电经整流模块3及功率因数校正模块2后形成直流母线高压，电压值为Uin(输入电压)的峰值UP。该电源可控制输出电压的占空比、频率及功率密度（PDM）。该功率密度指高频电源间歇工作，工作时间占整个周期的比例；当调整到电路谐振点时，臭氧反应器电容6等效到高压高频变压器5的初级，并与谐振电抗器4发生谐振，形成第一级升压，后又经升压高频变压器5二次升压，形成4KV~10KV的高频高压，其工作频率在（500HZ~20KHZ）波形如图2所示。
由于输出控制信号要通过电线传输到各个驱动模块会因为各个模块距离原因及信号高低压隔离问题无法严格同步，并且长线传输同步信号会容易被干扰，本发明通过光纤收发模块不仅解决远距传输问题还解决信号高低压隔离问题，同时不受电磁干扰。其中光纤不但可以传输同步驱动信号，并可将各个模块过流，过载，过温信号，以及电压，电流，温度信号通过光纤传输。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种多路同步输出臭氧发生电源，包括多路由三相整流电路、功率因数校正、ＩＧＢＴ模块、谐振电抗器、高压升压高频变压器依次连接的供电回路，其特征在于：进一步包括一控制模块，所述的控制模块经光纤收发模块分别与一ＩＧＢＴ驱动模块连接，所述的ＩＧＢＴ驱动模块分别与供电回路的ＩＧＢＴ模块连接，所述供电回路的高压升压高频变压器的输出端与一介质阻挡臭氧反应器连接。
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