CN203590045U - 臭氧发生器用电源及臭氧发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种臭氧发生器用电源及臭氧发生器，所述电源包括整流电路、逆变电路及电源控制电路，所述逆变电路包括：对所述整流电路输出的直流电进行逆变、输出交流电的逆变主电路；与所述逆变主电路电连接、用于检测逆变主电路电流信号的电流检测电路；靠近所述逆变主电路设置的温度检测元件；与所述温度检测元件电连接的温度检测电路；信号输入端分别与所述电流检测电路及所述温度检测电路电连接、驱动信号输出端与所述逆变主电路电连接的逆变控制电路。本实用新型能够快速检测出过流及过热信号、并通过逆变控制电路直接控制逆变主电路关断，缩短了异常状况下的反应时间，提高了电源运行可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及臭氧生产技术领域，具体地说，是涉及专用于臭氧发生器的电源及具有该电源的臭氧发生器。
背景技术
基于介质阻挡放电技术的臭氧发生器，其电源主要由整流电路和逆变电路两种电力换流装置构成。传统的臭氧发生器用电源的设计方案大都采用分离的电力电子器件来构建逆变电路，如IGBT（绝缘栅型场效应管）和晶闸管等。电源的主要保护功能是通过在外部增加霍尔电流传感器来检测过流信号，在对逆变电路进行散热的装置上增加温度传感器来检测过热信号，这些信号再传到电源控制电路，由电源控制电路进行判断，并在判断出电流或温度异常时切断对逆变电路的驱动信号。由于过流信号和过热信号的检测在逆变电路外围进行，检测精度和速度低；所检测的信号需要传输到逆变电路之外的电源控制电路进行判断，再由电源控制电路发出相应的保护控制信号，会延长保护的反应时间，严重的会导致保护失效，降低了电源工作的稳定性。同时，采用分离的电力电子器件需要分离的驱动电路来控制，其控制时序的同步性、电路的复杂性对电路设计要求较高，产品运行的可靠性有待进一步提高。
发明内容
本实用新型的目的之一是提供一种臭氧发生器用电源，通过在逆变电路中集成电流检测电路、温度检测元件、温度检测电路及逆变控制电路，能够快速检测出过流及过热信号、并通过逆变控制电路直接控制逆变主电路关断，缩短了异常状况下的反应时间，提高了电源运行可靠性。
为实现上述技术目的，本实用新型提供的臭氧发生器用电源采用以下技术方案予以实现：
一种臭氧发生器用电源，包括整流电路、逆变电路及电源控制电路，所述逆变电路包括：
对所述整流电路输出的直流电进行逆变、输出交流电的逆变主电路；
与所述逆变主电路电连接、用于检测逆变主电路电流信号的电流检测电路；
靠近所述逆变主电路设置的温度检测元件；
与所述温度检测元件电连接的温度检测电路；
信号输入端分别与所述电流检测电路及所述温度检测电路电连接、驱动信号输出端与所述逆变主电路电连接的逆变控制电路。
如上所述的臭氧发生器用电源，所述逆变控制电路还具有故障信号输出端，所述电源控制电路具有故障信号输入端，所述故障信号输出端与所述故障信号输入端电连接。
如上所述的臭氧发生器用电源，为提高逆变速度、降低功耗，所述逆变主电路优选采用多个IGBT构成的逆变桥。
如上所述的臭氧发生器用电源，所述电流检测电路与所述IGBT的集电极电连接，以通过集电极电流快速判断是否发生过流现象。
优选的，所述逆变电路为集成电路模块。
更优选的，所述集成电路模块为智能功率模块。
本实用新型的目的之二是提供一种臭氧发生器，通过在臭氧发生器中采用上述电源，提高了臭氧发生器的工作稳定性和可靠性。
具体来说，一种臭氧发生器，包括有依次电连接的电源、升压变压器及臭氧发生室，所述电源为上述所述的臭氧发生器用电源。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型臭氧发生器用电源通过在逆变电路中集成电流检测电路、温度检测元件、温度检测电路及逆变控制电路，可以快速检测出逆变电路的电流信号及温度信号并快速传输至逆变控制电路，在过流及过热时，可以通过逆变控制电路快速输出控制逆变主电路的控制信号，避免了过流、过热信号需要传输至外部的电源控制电路并由电源控制电路发出并传输控制逆变主电路的信号所造成的保护延时，缩短了异常状况下的反应时间，提高了电源运行的可靠性和稳定性。
结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型臭氧发生器一个实施例的部分电路结构原理框图；
图2是图1中臭氧发生器用电源一个实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的描述。
请参见图1示出的本实用新型臭氧发生器一个实施例的部分电路结构原理框图。
如图1所示，该实施例的臭氧发生器包括有依次电连接的交流接触器1、电源2、升压变压器3及臭氧发生室4。来自于市电的三相交流电经交流接触器输入到臭氧发生器用电源2，电源2将市电1经整流、逆变等变换处理后，输出功率与臭氧发生室4相匹配的交流电，该交流电再经升压变压器3变成高电压后输出至臭氧发生室4，用于对臭氧发生室4中的氧气等气体电离击穿而产生臭氧。
对于利用高压电电离产生臭氧的臭氧发生器来说，电源2性能的好坏直接影响到臭氧发生室4产生的臭氧浓度、臭氧的效率以及整个臭氧发生器的工作可靠性，对客户的生产持续性与经济性有重大影响，因此，该实施例臭氧发生器所用的电源2优选采用图2实施例的电路结构。
请参考图2，该图2所示为图1臭氧发生器用电源2一个实施例的电路原理图。
如图2所示，该实施例的电源2包括有整流电路21、逆变电路22及电源控制电路23。整流电路21与图1中的交流接触器1电连接，将来自电网的交流电转换为直流电，经电容（图中未示出）稳压后储能。逆变电路22在电源控制电路23所输出的驱动信号的驱动下，将直流电逆变为一定频率的单相交流电，然后将交流电输出至图1的升压变压器3。电源控制电路23作为电源2的控制核心，除了为逆变电路22提供驱动信号、接收逆变电路22反馈的故障信号之外，还负责完成各种开关控制操作、参数检测及指示等功能，详细功能及原理可参考现有技术，在此不作进一步阐述。
其中，逆变电路22采用集成电路模块来实现，优选采用智能功率模块。在逆变电路22中，包括有下述各电路部分：
逆变主电路221，与整流电路21电连接，对直流电进行逆变，并输出交流电。逆变主电路221优选采用多个IGBT构成的逆变桥，以提高逆变速度，降低逆变电路22的整体功耗。
电流检测电路222，与逆变主电路221电连接，用来检测并输出逆变主电路221的电流信号。优选的，电流检测电路222与逆变主电路221中每个IGBT的集电极电连接，以检测每个IGBT集电极的电流。
温度检测元件223，靠近逆变主电路221设置，例如，设置在靠近逆变主电路221的绝缘基板处。该温度检测元件223可以是热电偶、热电阻等温度传感器。
温度检测电路224，与温度检测元件223电连接，用于采集温度检测元件223的检测信号并输出相应的温度检测信号。
逆变控制电路225，其信号输入端分别与电流检测电路222及温度检测电路224电连接，其控制信号输出端与逆变主电路221电连接，用于接收电流检测电路222的电流信号及温度检测电路224的温度信号，比较所检测的信号与预设值的大小，根据比较结果确定是否需要从其输出端输出控制逆变主电路221的控制信号。而且，信号与预设值的比较及输出信号的控制均可以由硬件电路结构来实现，可以不依赖于软件程序。
此外，逆变控制电路225还具有故障信号输出端，该输出端与电源控制电路23的故障信号输入端电连接。故障信号输出端是根据逆变控制电路225比较所检测的电流、温度信号与相应预设值的结果后而输出的、反应逆变电路22是否出现过流或过热故障现象的一个电平信号。电源控制电路23会根据电平信号的高低来确定是否要停止对逆变电路22输出逆变驱动信号。同样的，逆变控制电路225根据比较结果确定是否需要输出高电平或低电平故障信号、电源控制电路23根据故障信号电平的高度决定是否要停止逆变驱动信号的输出均可以由硬件电路结构来实现。
具有上述结构的逆变电路22的工作过程简述如下：
在臭氧发生器开机正常工作时，电源控制电路23输出相应的逆变驱动信号，驱动逆变电路22中的逆变主电路221工作，将直流电逆变为所需的交流电并输出。同时，电流检测电路不断检测逆变主电路221中每个IGBT集电极的电流，并将所检测的电流信号传输至逆变控制电路225。而温度检测元件223随时感知逆变主电路221附近的温度信号，温度检测电路224读取相应的温度信号，并将温度信号传输至逆变控制电路225。逆变控制电路225可以利用内置的比较电路比较电流信号与预设值的大小、温度信号与预设值的大小。如果其中一个检测信号大于预设值，判定逆变主电路221出现异常，输出控制信号关断逆变主电路221的驱动信号，使得逆变主电路221立即停止工作。同时，逆变控制电路225输出与存在故障相对应的故障电平信号至电源控制电路23，电源控制电路将解除对逆变主电路221的驱动信号，并控制整个臭氧发生器停机。
在该实施例中，通过在逆变电路22中集成电流检测电路222和逆变控制电路225，可以快速读取到逆变主电路221的当前工作电流信号，并在出现电流异常时由逆变控制电路225直接控制逆变主电路221停止工作；通过在逆变电路22中集成温度检测元件和温度检测电路，可以直接检测到逆变主电路221周围的温度信号、而无需像现有技术中等待温度信号传递到散热装置后才能检测，并在出现温度异常时由逆变控制电路225直接控制逆变主电路221停止工作。如此一来，信号的检测、判断及处理完全在逆变电路22内部就能实现，缩短了信号处理的时间，提高了异常状况下的反应速度，进而提高了电源及整个臭氧发生器运行的稳定性和可靠性。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种臭氧发生器用电源，包括整流电路、逆变电路及电源控制电路，其特征在于，所述逆变电路包括：
对所述整流电路输出的直流电进行逆变、输出交流电的逆变主电路；
与所述逆变主电路电连接、用于检测逆变主电路电流信号的电流检测电路；
靠近所述逆变主电路设置的温度检测元件；
与所述温度检测元件电连接的温度检测电路；
信号输入端分别与所述电流检测电路及所述温度检测电路电连接、驱动信号输出端与所述逆变主电路电连接的逆变控制电路。
2.根据权利要求1所述的臭氧发生器用电源，其特征在于，所述逆变控制电路还具有故障信号输出端，所述电源控制电路具有故障信号输入端，所述故障信号输出端与所述故障信号输入端电连接。
3. 根据权利要求1所述的臭氧发生器用电源，其特征在于，所述逆变主电路为多个IGBT构成的逆变桥。
4. 根据权利要求3所述的臭氧发生器用电源，其特征在于，所述电流检测电路与所述IGBT的集电极电连接。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的臭氧发生器用电源，其特征在于，所述逆变电路为集成电路模块。
6. 根据权利要求5所述的臭氧发生器用电源，其特征在于，所述集成电路模块为智能功率模块。
7. 一种臭氧发生器，包括有依次电连接的电源、升压变压器及臭氧发生室，其特征在于，所述电源为上述权利要求1至6中任一项所述的臭氧发生器用电源。
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2013
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