CN109391167A - 一种新式的高频臭氧驱动器 - Google Patents

一种新式的高频臭氧驱动器 Download PDF

Info

Publication number
CN109391167A
CN109391167A CN201811387986.7A CN201811387986A CN109391167A CN 109391167 A CN109391167 A CN 109391167A CN 201811387986 A CN201811387986 A CN 201811387986A CN 109391167 A CN109391167 A CN 109391167A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switching tube
transformer
connection
source electrode
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811387986.7A
Other languages
English (en)
Inventor
黄晓东
嵇保健
洪峰
李俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Tech University
Original Assignee
Nanjing Tech University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Tech University filed Critical Nanjing Tech University
Priority to CN201811387986.7A priority Critical patent/CN109391167A/zh
Publication of CN109391167A publication Critical patent/CN109391167A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/57—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H02M1/15—Arrangements for reducing ripples from dc input or output using active elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新式的高频臭氧驱动器。电路如说明书附图中的图1所示，该结构包含输入电源Vin，电容C1，C2，开关管S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8，S9，S10，二极管D1，D2，D3，D4，变压器T1，T2，两变压器采取二次侧串联的形式，通过控制开关管导通使变压器一次侧电压发生变化，输出波形为多电平，输出波形的谐波含量减小。不需要多个直流源进行工作，单一直流源就可以满足，采用两个变压器结构从而减小单个变压器尺寸，更有利于单个变压器散热处理，经过变压器升压同时实现高压与低压的电气隔离。

Description

一种新式的高频臭氧驱动器
一、技术领域
本发明涉及一种新式的高频臭氧驱动器，属于电能变换装置。
二、背景技术
臭氧具有极强的氧化性，在处理污水、净化空气、消毒等多方面具有重要的作用。臭氧产生的途径之一是高压放电，因此本发明研制了一种新式的高频臭氧驱动器，该电路采取多电平技术，通过对变压器一次侧开关管的控制，使得变压器一次侧的电压发生变化，负载电压波形为多电平，谐波含量大大减小，增加对负载的适应性，同时使用多个变压器，减小单变压器的功率，有利于变压器散热处理。
三、发明内容
1、发明目的：采用该结构，通过使用合理的控制策略，使输出波形的谐波含量大大减少。同时使用两个变压器分担功率，有利于单个变压器的散热处理，多电平输出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，分压电容C1，分压电容C2，第一二极管D1，第二二极管D2，第三二极管D3，第四二极管D4。本发明的一种新式的高频臭氧驱动器特征在于，分压电容C1的i端与电源Vin正极连接，分压电容C1的j端与分压电容C2的1端和第一二极管D1阳极，第三二极管D3阳极同时连接，分压电容C2的m端与电源Vin负极连接；第一二极管D1阴极和第一开关管S1源极连接，第一二极管D1阳极和第二二极管D2阴极连接，第二二极管D2阳极和第三开关管S3源极连接；第三二极管D3阴极和第五开关管S5源极连接；第三二极管D3阳极和第四二极管D4阴极连接，第四二极管D4阳极和第七开关管S7源极连接；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源极和第三开关管S3漏极连接，第三开关管S3源极和第四开关管S4漏极连接，第四开关管S4源极和电源Vin负极连接；第五开关管S5漏极和电源Vin正极连接，第五开关管S5源极和第六开关管S6漏极连接，第六开关管S6源极和第七开关管S7漏极连接，第七开关管S7源极和第八开关管S8漏极连接，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端与第二开关管S2源极连接，变压器T1一次侧b端与第九开关管S9源极连接；变压器T2一次侧e端与第六开关管S6源极连接，变压器T2一次侧f端与第九开关管S9源极连接；变压器T1二次侧c端与变压器T2二次侧h端连接，变压器T1二次侧d端与负载一端连接，变压器T2二次侧g端连接在负载另一端；设有负载电阻R0。
所述的一种新式的高频臭氧驱动器，其特征在于所述变压器T1，T2，为高压高频变压器。
所述的一种新式的高频臭氧驱动器，其特征在于所述变压器T1，T2的匝比相同，均为n＝N2/N1。
所述的一种新式的高频臭氧驱动器，其特征在于所述电容C1，C2的容值相同。
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是本发明的一种新式的高频臭氧驱动器电路结构示意图。
图2是本发明的一种新式的高频臭氧驱动器电路连接示意图。
图3是本发明的一种新式的高频臭氧驱动器的主要波形示意图。
图4是本发明的一种新式的高频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；C1、C2——分压电容；D1、D2、D3、D4——第一、第二、第三、第四二极管；T1、T2——第一、第二变压器；R0——负载电阻。
五、具体实施方式
如图2所示，本发明是一种新式的高频臭氧驱动器，其特征在于：分压电容C1的i端与电源Vin正极连接，分压电容C1的j端与分压电容C2的1端和第一二极管D1阳极，第三二极管D3阳极同时连接，分压电容C2的m端与电源Vin负极连接；第一二极管D1阴极和第一开关管S1源极连接，第一二极管D1阳极和第二二极管D2阴极连接，第二二极管D2阳极和第三开关管S3源极连接；第三二极管D3阴极和第五开关管S5源极连接；第三二极管D3阳极和第四二极管D4阴极连接，第四二极管D4阳极和第七开关管S7源极连接；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源极和第三开关管S3漏极连接，第三开关管S3源极和第四开关管S4漏极连接，第四开关管S4源极和电源Vin负极连接；第五开关管S5漏极和电源Vin正极连接，第五开关管S5源极和第六开关管S6漏极连接，第六开关管S6源极和第七开关管S7漏极连接，第七开关管S7源极和第八开关管S8漏极连接，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端与第二开关管S2源极连接，变压器T1一次侧b端与第九开关管S9源极连接；变压器T2一次侧e端与第六开关管S6源极连接，变压器T2一次侧f端与第九开关管S9源极连接；变压器T1二次侧c端与变压器T2二次侧h端连接，变压器T1二次侧d端与负载一端连接，变压器T2二次侧g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式的高频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[2nVin]：此模态开关管S1，S2，S5，S6，S10导通，此模态下变压器T1、T2一次侧电压均为Vin，输出电压为2nVin。
开关模态2[3/2nVin]：模态开始开关管S5关断，此时变压器T1一次侧电压为Vin，变压器T2一次侧电压为1/2Vin，输出电压为3/2nVin。
开关模态3[nVin]：开关管S6关断，开关管S7、S8导通，此时变压器T1的一次侧电压是Vin，变压器T2一次侧电压为零，输出电压为nVin。
开关模态4[1/2nVin]：关闭开关管S1，此时T1变压器一次侧电压为1/2Vin，此时输出电压为1/2nVin。
开关模态5[0]：此模态开关S2关断，开关管S3，S4导通，变压器T1、T2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S3，S4，S7，S8，S10关断，开关管S1，S2，S5，S6，S9导通。此模态变压器T1、T2一次侧电压均为0，输出电压为0。
开关模态7[-1/2nVin]：开关管S1，S2关断，开关管S3导通。此模态变压器T1一次侧电压为-1/2Vin，输出电压为-1/2nVin。
开关模态8[-nVin]：开关管S4导通。此模态下变压器T1一次侧电压为-Vin，变压器T2一次侧电压为零，输出电压为-nVin。
开关模态9[-3/2nVin]：开关管S5，S6关断，开关管S7导通。变压器T1一次侧电压为-Vin，变压器T2一次侧电压为-1/2Vin，输出电压为-3nVin。
开关模态10[-2nVin]：开关管S8导通。变压器T1、T2一次侧电压为-Vin，输出电压为-2nVin。
负半周的运行状态与上半周类似，不再赘述。

Claims (4)

1.一种新式的高频臭氧驱动器，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，分压电容C1，分压电容C2，第一二极管D1，第二二极管D2，第三二极管D3，第四二极管D4。本发明的一种新式的高频臭氧驱动器特征在于，分压电容C1的i端与电源Vin正极连接，分压电容C1的j端与分压电容C2的l端和第一二极管D1阳极，第三二极管D3阳极同时连接，分压电容C2的m端与电源Vin负极连接；第一二极管D1阴极和第一开关管S1源极连接，第一二极管D1阳极和第二二极管D2阴极连接，第二二极管D2阳极和第三开关管S3源极连接；第三二极管D3阴极和第五开关管S5源极连接；第三二极管D3阳极和第四二极管D4阴极连接，第四二极管D4阳极和第七开关管S7源极连接；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源极和第三开关管S3漏极连接，第三开关管S3源极和第四开关管S4漏极连接，第四开关管S4源极和电源Vin负极连接；第五开关管S5漏极和电源Vin正极连接，第五开关管S5源极和第六开关管S6漏极连接，第六开关管S6源极和第七开关管S7漏极连接，第七开关管S7源极和第八开关管S8漏极连接，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端与第二开关管S2源极连接，变压器T1一次侧b端与第九开关管S9源极连接；变压器T2一次侧e端与第六开关管S6源极连接，变压器T2一次侧f端与第九开关管S9源极连接；变压器T1二次侧c端与变压器T2二次侧h端连接，变压器T1二次侧d端与负载一端连接，变压器T2二次侧g端连接在负载另一端；设有负载电阻R0。
2.根据权利要求1所述的一种新式的高频臭氧驱动器，其特征在于所述变压器T1，T2，为高压高频变压器。
3.根据权利要求1所述的一种新式的高频臭氧电源，其特征在于所述变压器T1，T2，的匝比相同，均为n＝N2/N1。
4.根据权利要求1所述的一种新式的高频臭氧电源，其特征在于所述电容C1，C2，的容值相同。
CN201811387986.7A 2018-11-15 2018-11-15 一种新式的高频臭氧驱动器 Pending CN109391167A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811387986.7A CN109391167A (zh) 2018-11-15 2018-11-15 一种新式的高频臭氧驱动器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811387986.7A CN109391167A (zh) 2018-11-15 2018-11-15 一种新式的高频臭氧驱动器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109391167A true CN109391167A (zh) 2019-02-26

Family

ID=65429427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811387986.7A Pending CN109391167A (zh) 2018-11-15 2018-11-15 一种新式的高频臭氧驱动器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109391167A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11336203B2 (en) 2018-09-07 2022-05-17 Socovar S.E.C. Multilevel electric power converter

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101018017A (zh) * 2007-01-15 2007-08-15 南京航空航天大学 混合式三电平谐振直流变换器及双移相控制方法
CN102222921A (zh) * 2011-06-08 2011-10-19 湖南大学 基于电容箝位式的三电平铁路功率调节器
CN102420538A (zh) * 2011-12-01 2012-04-18 西安爱科电子有限责任公司 二极管箝位七电平dc-ac变换电路
CN102510215A (zh) * 2011-11-17 2012-06-20 天津大学 一种三电平双向直流变换器及其脉冲宽度控制方法
CN103138614A (zh) * 2013-03-01 2013-06-05 南京航空航天大学 双正激逆变器
US20140009980A1 (en) * 2011-11-11 2014-01-09 Varentec, Inc. Power flow controller with a fractionally rated back-to-back converter
CN103916017A (zh) * 2014-03-17 2014-07-09 陕西科技大学 一种宽电压宽负载范围的直流变换器
CN106160478A (zh) * 2015-04-14 2016-11-23 江苏兆能电子有限公司 一种用于电动车辆车载电源中的组合式变压器的结构
CN106849678A (zh) * 2017-03-31 2017-06-13 中国科学院电工研究所 多逆变器并联感应电能传输系统的功率调节方法
CN107070232A (zh) * 2017-01-06 2017-08-18 南京工业大学 一种分子裂解交流驱动器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101018017A (zh) * 2007-01-15 2007-08-15 南京航空航天大学 混合式三电平谐振直流变换器及双移相控制方法
CN102222921A (zh) * 2011-06-08 2011-10-19 湖南大学 基于电容箝位式的三电平铁路功率调节器
US20140009980A1 (en) * 2011-11-11 2014-01-09 Varentec, Inc. Power flow controller with a fractionally rated back-to-back converter
CN102510215A (zh) * 2011-11-17 2012-06-20 天津大学 一种三电平双向直流变换器及其脉冲宽度控制方法
CN102420538A (zh) * 2011-12-01 2012-04-18 西安爱科电子有限责任公司 二极管箝位七电平dc-ac变换电路
CN103138614A (zh) * 2013-03-01 2013-06-05 南京航空航天大学 双正激逆变器
CN103916017A (zh) * 2014-03-17 2014-07-09 陕西科技大学 一种宽电压宽负载范围的直流变换器
CN106160478A (zh) * 2015-04-14 2016-11-23 江苏兆能电子有限公司 一种用于电动车辆车载电源中的组合式变压器的结构
CN107070232A (zh) * 2017-01-06 2017-08-18 南京工业大学 一种分子裂解交流驱动器
CN106849678A (zh) * 2017-03-31 2017-06-13 中国科学院电工研究所 多逆变器并联感应电能传输系统的功率调节方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11336203B2 (en) 2018-09-07 2022-05-17 Socovar S.E.C. Multilevel electric power converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101562398B (zh) 一种输入串联推挽正激变换器
CN203942447U (zh) 一种zvt交错并联高增益式dc/dc变换器
CN102723873B (zh) 一种双输入全隔离集成变流器
CN105245096B (zh) 一种高增益三绕组级联型升压变换器
CN105896986B (zh) 一种谐振变换器及其控制方法
CN113258774B (zh) 一种零电压关断零电流开通高增益Boost变换器
CN107959424B (zh) 并联谐振式双向隔离型高增益dc-dc变换器
CN104980037B (zh) 一种副边调整型定频谐振变换器及其控制方法
CN103595259B (zh) 双变压器串并联隔离软开关直流变换器及其控制方法
CN105245113B (zh) 一种抗直通软开关推挽llc谐振变换器
CN101867297A (zh) 用于分布式光伏发电的单相软开关高增益升压型变换器
CN107546959A (zh) 一种开关电源、电子设备及开关电源控制方法
CN105871217B (zh) 一种用于igbt驱动装置的推挽式隔离电源及方法
CN208939829U (zh) 一种谐振变换器
CN108900097A (zh) 一种谐振变换器
CN104009645A (zh) 一种串并联混合式双输出llc谐振变换器
TW201733257A (zh) 雙向隔離式多階直流－直流電能轉換裝置及其方法
CN101355305B (zh) 多功能有源箝位变结构型双管正反激直流变流器
CN106533181A (zh) 一种双变压器并串联式llc谐振dc‑dc变换器及其控制方法
CN105720826A (zh) 混合桥式倍压整流输出并联单级逆变器
CN109586583B (zh) 一种软开关电流馈推挽式直流-直流变换器
CN102570831B (zh) 一种隔离直流双向变换器
CN110572063B (zh) 不对称输入多电平变流装置及控制方法
CN106712523B (zh) 一种升压三电平全桥变换器及其控制方法
CN203911753U (zh) 零电压关断交错并联式dc/dc变换器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190226

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication