CN2624518Y - 中高频臭氧发生器用大功率电源 - Google Patents

Abstract

一种中高频臭氧发生器用大功率电源，属于电源技术。它包括连接在三相交流市电上的EMC滤波器，与该滤波器连接的交流电抗器，与该电抗器连接的交流开关，与该开关连接的整流桥，与整流桥连接的逆变器，与逆变器连接的交流滤波器，与该滤波器连接的逆变升压变压器及分别与EMC滤波器输出端、交流开关的交流输入控制端、逆变器的脉宽调制驱动端及其输出端连接的微处理器控制电路。交流开关的输入与输出端跨接了一个大功率电阻。逆变升压变压器的原边和副边绕组分别是三角形和星形接法。逆变器采用绝缘栅双极晶体管模块制造。它工作频率高，输出电压高，输出功率大，成本便宜，维修简单。可广泛应用于各种大中型臭氧发生器中。

Description

中高频臭氧发生器用大功率电源

                         技术领域

本实用新型属于电源技术领域，更具体地说涉及中高频臭氧发生器用大功率电源的改进。

                         背景技术

近年来，臭氧应用技术在国内外得到了迅速发展，尤其是在大中型自来水厂的供水杀菌消毒以及污水、中水、游泳池等的杀菌消毒方面都得到了广泛应用。臭氧杀菌以其不可替代的优势必将成为杀菌消毒技术未来的发展方向，其应用日益普遍。

然而，我国工业用的大型臭氧发生器几乎完全依靠进口。进口大型臭氧发生器不仅价格昂贵，而且维护困难，成了制约我国推广应用臭氧技术的瓶颈。臭氧产生的关键技术，是臭氧发生器专用大功率中高频电源。臭氧的产生效率与电源的频率成正向增长关系，提高臭氧发生电源的频率一直受到各国臭氧界的重视。

本实用新型的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种工作频率高，输出电压高，输出功率大，生产成本便宜，维修简单，适用于大中型臭氧发生器，以满足国内生产的各种臭氧发生装置的需求的中高频臭氧发生器用大功率电源。

                         发明内容

为了达到上述目的，本实用新型至少包括连接在380V三相交流市电上的输入电磁(EMC)滤波器，与输入EMC滤波器连接的交流电抗器，与交流电抗器连接的交流开关，与交流开关连接的整流桥，与整流桥连接的逆变器，与逆变器连接的交流滤波器，与交流滤波器连接的逆变升压变压器以及分别与输入EMC滤波器输出端、交流开关的交流输入控制端、逆变器的脉宽调制驱动端和逆变器的输出端连接的微处理器控制电路。逆变升压变压器的输出即为本电源的输出。逆变器采用绝缘栅双极晶体管模块制造。

输入EMC滤波器用于防止频率大于9KHz的高频辐射或导体干扰。安装EMC滤波器后，可使臭氧电源对工业级的无线电噪声抵御能力更强，确保电源在不同环境中稳定工作。

交流电抗器用于消除基频50Hz的高奇次谐波电流，特别是整流性负载等非线性负载产生的谐波。增加交流电抗器能在很大程度上消除谐波电流，使输入电流波形接近正弦，提高功率因数；同时又可保护逆变器不受电源尖脉冲的影响。

为了防止开机时产生的大电流冲击，在交流开关输入与输出端跨接了一个大功率电阻，用来限制开机前对电容的充电电流。当检测电路检测到电容C上建立了一定电压时，交流开关才能自动吸合。这就有效防止了对电网与器件的冲击。

对于大功率臭氧电源，整流电路采用了12相或18相整流方式。这种方式能够有效地消除低次谐波电流，使输入功率因数接近1。

逆变器是臭氧电源的重要组成部分，所以本电源选用了最新型的大功率晶体管IGBT(绝缘栅双极晶体管模块)，相当于利用MOS管作前级驱动电路来推动末级晶体管的一个组合器件。因此它既具有MOS管的高输入阻抗和开关速度快的特性，也具有晶体管饱和压降低和允许工作电流大的优点，同时还具有驱动功率小和驱动电路简单的特点。逆变器采用IGBT高质量器件，是保证臭氧电源安全可靠运行的重要条件。

高频正弦脉宽调制(SPWM)逆变器的输出是等辐不等宽的一系列矩形波脉冲，其脉宽按正弦规律变化。逆变开关的转换频率等于三角波载波的频率。为了滤除高频分量，得到低失真的正弦波输出，在逆变变压器原边串接交流电抗器，可降低逆变器输出的脉宽调制中所可能包含的非50Hz奇次谐波成分过大的不利影响，以达到尽可能的降低正弦波波形畸变的目的。逆变升压变压器的原边和副边绕组分别是以Δ(三角形)和Y(星形)的形式来进行连接的。同时副边还增加了一组调压抽头以方便用户使用调整。

本电源采用微处理器和先进的数字技术相结合的方案来构成臭氧电源的实时监控系统，从而实现对臭氧电源运行参数的智能化控制。

微处理器控制电路可对臭氧电源系统的模拟参数(例如：市电电网输入电源的电压、电流、频率，逆变器输出的电压、电流、频率等运行参数)进行实时采样，并通过高速数模转换技术(A/D转换器)来实现数字监控，同时通过采用先进的监控软件对原设置参数值进行分析比较，以判断有无故障隐患存在。当发现有故障时，可以声、光和文字信息的形式向用户报警。此外，它还会将臭氧电源的运行参数(电压、电流、频率等)在显示屏幕上进行实时显示。

用户还可通过软件编程按实际运行工作的需要来重新设置臭氧电源内部的各种临界工作点的阈值电平。因此，在一般情况下，用户可以不必对臭氧电源内部的硬件进行任何改变的情况下，就能很方便地调节臭氧电源的系统工作参数，实现智能控制。

本实用新型的任务就是这样完成的。

本实用新型提供了一种工作频率高，输出电压高，输出功率大，生产成本便宜，维修简单，适用于大中型臭氧发生器的中高频臭氧发生器用大功率电源。其输出负载为容性，工作频率为800Hz～7000Hz，输出电压为3500V～6000V，输出功率为10KW～500KW。它可广泛应用于标准臭氧产量为500g/n～40000g/n的大中型臭氧发生器中。

                            附图说明

图1为本实用新型的电路方框图。

图2为其电路原理图。

                          具体实施方式

实施例1.一种中高频臭氧发生器用大功率电源，参阅图1～图2。它至少包括连接在380V三相交流市电上的输入EMC滤波器1，与输入EMC滤波器1连接的交流电抗器2，与交流电抗器2连接的交流开关3，与交流开关3连接的整流桥4，与整流桥4连接的逆变器5，与逆变器5连接的交流滤波器6，与交流滤波器6连接的逆变升压变压器7以及分别与输入EMC滤波器1的输出端8、交流开关3的交流输入控制端9、逆变器5的脉宽调制驱动端10和逆变器5的输出端连接的微处理器控制电路11。逆变升压变压器7的输出即为本电源的输出。逆变器5采用绝缘栅双极晶体管模块制造。

交流开关3的输入与输出端跨接了一个大功率电阻12。逆变升压变压器7的原边和副边绕组分别是三角形和星形接法。

实施例1工作频率高，输出电压高，输出功率大，生产成本便宜，维修简单，尤其适用于大中型臭氧发生器。其输出负载为容性，工作频率高达7000Hz，输出电压为6000V，输出功率达500KW。它可应用于标准臭氧产量为40000g/n的大型臭氧发生器中。

Claims (5)

1.一种中高频臭氧发生器用大功率电源，其特征在于它至少包括连接输入380V三相交流市电的输入EMC滤波器，与输入EMC滤波器连接的交流电抗器，与交流电抗器连接的交流开关，与交流开关连接的整流桥，与整流桥连接的逆变器，与逆变器连接的交流滤波器，与交流滤波器连接的逆变升压变压器以及分别与输入EMC滤波器输出端、交流开关的交流输入控制端、逆变器的脉宽调制驱动端和逆变器的输出端连接的微处理器控制电路，逆变升压变压器的输出即为本电源的输出。

2.按照权利要求1所述的中高频臭氧发生器用大功率电源，其特征在于所说的逆变器采用绝缘栅双极晶体管模块制造。

3.按照权利要求1或2所述的中高频臭氧发生器用大功率电源，其特征在于所说的交流开关的输入与输出端跨接了一个大功率电阻。

4.按照权利要求1或2所述的中高频臭氧发生器用大功率电源，其特征在于所说的逆变升压变压器的原边和副边绕组分别是三角形和星形连接的。

5.按照权利要求3所述的中高频臭氧发生器用大功率电源，其特征在于所说的逆变升压变压器的原边和副边绕组分别是三角形和星形连接的。