RU123605U1 - DEVICE FOR IMPLEMENTING METHOD FOR POWER SUPPLY OF DISCHARGE ASYMMETRIC OZONE GENERATOR - Google Patents

DEVICE FOR IMPLEMENTING METHOD FOR POWER SUPPLY OF DISCHARGE ASYMMETRIC OZONE GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
RU123605U1
RU123605U1 RU2012126778/07U RU2012126778U RU123605U1 RU 123605 U1 RU123605 U1 RU 123605U1 RU 2012126778/07 U RU2012126778/07 U RU 2012126778/07U RU 2012126778 U RU2012126778 U RU 2012126778U RU 123605 U1 RU123605 U1 RU 123605U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ozone generator
discharge
asymmetric
ozone
implementing
Prior art date
Application number
RU2012126778/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Михайлович Силкин
Original Assignee
Евгений Михайлович Силкин
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 Евгений Михайлович Силкин filed Critical Евгений Михайлович Силкин
Priority to RU2012126778/07U priority Critical patent/RU123605U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU123605U1 publication Critical patent/RU123605U1/en

Links

Landscapes

  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

1. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона, содержащее источник постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с электродом генератора озона, покрытым диэлектрическим слоем, через управляемый вентиль с встречно-параллельным диодом, и дроссель, а отрицательный вывод источника постоянного напряжения подключен к второму электроду генератора озона, не имеющему диэлектрического слоя, и второй управляемый вентиль с вторым встречно-параллельным диодом, соединяющий общую точку соединения управляемого вентиля и дросселя с отрицательным выводом источника постоянного напряжения.2. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона по п.1, отличающееся тем, что генератор озона включен в электрическую цепь устройства через трансформатор.3. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона по п.2, отличающееся тем, что первичная обмотка трансформатора включена в электрическую цепь устройства через конденсатор.1. A device for implementing the method of power supply of a discharge asymmetric ozone generator, containing a constant voltage source, the positive terminal of which is connected to the electrode of the ozone generator, covered with a dielectric layer, through a controlled valve with an antiparallel diode, and a choke, and the negative terminal of the constant voltage source is connected to the second electrode of the ozone generator, which does not have a dielectric layer, and the second controlled valve with a second anti-parallel diode, connecting the common junction point of the controlled valve and the choke with the negative terminal of the constant voltage source. The device for implementing the method of power supply of the discharge asymmetric ozone generator according to claim 1, characterized in that the ozone generator is included in the electrical circuit of the device through a transformer. The device for implementing the method of power supply of the discharge asymmetric ozone generator according to claim 2, characterized in that the primary winding of the transformer is connected to the electrical circuit of the device through a capacitor.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при проектировании источников питания для генераторов озона высокой производительности, а также различных систем управления для плазмохимической обработки материалов и изделий. Полезная модель направлена на снижение энергозатрат при синтезе озона или плазмохимической обработке.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the design of power sources for high-performance ozone generators, as well as various control systems for plasma-chemical processing of materials and products. The utility model is aimed at reducing energy consumption in the synthesis of ozone or plasma-chemical processing.

Разрядные несимметричные генераторы озона являются наиболее распространенным типом устройств, в том числе, большой мощности. Это, в первую очередь, генераторы Велсбаха, выпускаемые серийно многими отечественными и зарубежными фирмами (Озонаторное оборудование. Каталог ООО «Озония» 2010/ Ozonia Ltd, 2010, С.4; Озонаторное оборудование. Каталог ОАО «Курганхиммаш» 2012/ Курганхиммаш, 2012, С.11; Силкин Е.М. Синтез озона в электрических разрядах и повышение его эффективности // КИТ. - 2008. - №6. - С.136- 143). В указанных устройствах реализуется барьерный разряд. Генератор озона Велсбаха является «несимметричным», так как один из его электродов покрывается диэлектрическим слоем, а другой представляет собой металлическую деталь (электрод) без покрытия. К несимметричным генераторам озона относится также устройство с высоковольтным электродом в виде сетки (П. 49813 РФ, МКИ С01В 13/11. Озонатор / Е.М.Силкин. - Заявл. 18.06.2005. - Опубл. 10.12.2005. - Бюл. №34).Discharge asymmetric ozone generators are the most common type of devices, including high power ones. These are, first of all, Welsbach generators, mass-produced by many domestic and foreign companies (Ozonation equipment. Catalog of Ozonia LLC 2010 / Ozonia Ltd, 2010, C.4; Ozonation equipment. Catalog of Kurgankhimmash 2012 / Kurganhimmash 2012, P.11; Silkin EM Synthesis of ozone in electric discharges and increase of its efficiency // KIT. - 2008. - No. 6. - S.136 - 143). In these devices, a barrier discharge is realized. The Welsbach ozone generator is “asymmetric”, since one of its electrodes is coated with a dielectric layer, and the other is an uncoated metal part (electrode). Asymmetric ozone generators also include a device with a high-voltage electrode in the form of a grid (P. 49813 of the Russian Federation, MKI C01B 13/11. Ozonator / E.M. Silkin. - Claim. 06/18/2005. - Publish. 10.12.2005. - Bull. No. 34).

Заявляемое устройство может быть использовано и для питания других типов разрядных генераторов, например, работающих на принципах коронного или искрового разряда.The inventive device can be used to power other types of discharge generators, for example, operating on the principles of corona or spark discharge.

Известно устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона, содержащее источник постоянного напряжения, выводы которого соединены через дроссель, однофазный мост на управляемых вентилях и трансформатор с первичной обмоткой, зашунтированной конденсатором, с электродами генератора озона (П. 2020710 РФ, МКИ Н02М 5/45. Преобразователь частоты со звеном постоянного тока / Е.М.Силкин и др. - Заявл. 23.12.1992. - Опубл. 30.09.1994. - Бюл. №18).A device for implementing a method for powering a discharge asymmetric ozone generator, containing a constant voltage source, the terminals of which are connected via a choke, a single-phase bridge on controlled valves and a transformer with a primary winding shunted by a capacitor, with ozone generator electrodes (P. 2020710 RF, MKI N02M 5 / 45. A frequency converter with a DC link / E.M. Silkin et al. - Declaration of December 23, 1992. - Publish of September 30, 1994. - Bull. No. 18).

Недостатком устройства для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона является высокие энергозатраты при синтезе озона, что обусловлено потреблением энергии от источника постоянного напряжения при положительном и отрицательном токе через электроды генератора. При протекании отрицательного тока (электрод без диэлектрического покрытия является анодом) озон в разрядном промежутке практически не синтезируется. Затрачиваемая энергия, равная потребляемой энергии при протекании положительного тока (электрод с диэлектрическим покрытием является анодом), расходуется не на синтез, а только на нагрев частей разрядного промежутка. Повышенный нагрев приводит к распаду уже синтезированного (при положительном токе) озона, что снижает его выход из зоны разряда.The disadvantage of the device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator is the high energy consumption in the synthesis of ozone, which is due to the consumption of energy from a constant voltage source with positive and negative current through the generator electrodes. When a negative current flows (an electrode without a dielectric coating is an anode), ozone is practically not synthesized in the discharge gap. The energy consumed, equal to the energy consumed during the flow of a positive current (the electrode with a dielectric coating is the anode), is not spent on synthesis, but only on heating the parts of the discharge gap. Increased heating leads to the decomposition of already synthesized (with a positive current) ozone, which reduces its output from the discharge zone.

Известно устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона, содержащее источник постоянного напряжения, выводы которого соединены через однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами и трансформатор с электродами генератора озона (П. 2159497 РФ, МКИ Н02М 5/44. Способ управления преобразователем частоты / Е.М.Силкин. - Заявл. 13.04.1999. - Опубл. 20.11.2000. - Бюл. №32).A device for implementing a method for powering a discharge asymmetric ozone generator containing a constant voltage source, the terminals of which are connected through a single-phase bridge on controlled gates with counter-parallel diodes and a transformer with electrodes of an ozone generator (P. 2159497 RF, MKI N02M 5/44. Control method frequency converter / E.M. Silkin. - Application. 04/13/1999. - Publish. 11/20/2000. - Bull. No. 32).

Недостатком этого устройства для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона является высокие энергозатраты при синтезе озона, что обусловлено потреблением энергии от источника постоянного напряжения при положительном и отрицательном токе через электроды генератора. При протекании отрицательного тока (электрод без диэлектрического покрытия является анодом) озон в разрядном промежутке практически не синтезируется. Затрачиваемая энергия, равная потребляемой энергии при протекании положительного тока (электрод с диэлектрическим покрытием является анодом), расходуется не на синтез, а только на нагрев частей разрядного промежутка. Повышенный нагрев приводит к распаду уже синтезированного (при положительном токе) озона, что снижает его выход из зоны разряда.The disadvantage of this device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator is the high energy consumption in the synthesis of ozone, which is due to the consumption of energy from a constant voltage source at positive and negative current through the generator electrodes. When a negative current flows (an electrode without a dielectric coating is an anode), ozone is practically not synthesized in the discharge gap. The energy consumed, equal to the energy consumed during the flow of a positive current (the electrode with a dielectric coating is the anode), is not spent on synthesis, but only on heating the parts of the discharge gap. Increased heating leads to the decomposition of already synthesized (with a positive current) ozone, which reduces its output from the discharge zone.

Известно устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона, содержащее источник постоянного напряжения, выводы которого соединены через однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, дроссель и трансформатор с электродами генератора озона (П. 2155432 РФ, МКИ Н02М 5/45. Преобразователь частоты / Е.М.Силкин. - Заявл. 13.04.1999. - Опубл. 27.08.2000. - Бюл. №24).A device is known for implementing a method for powering a discharge asymmetric ozone generator containing a constant voltage source, the terminals of which are connected through a single-phase bridge on controlled gates with counter-parallel diodes, a choke and a transformer with electrodes of the ozone generator (P. 2155432 RF, MKI N02M 5/45. Frequency converter / E.M. Silkin. - Application. 04/13/1999. - Publish. 08/27/2000. - Bull. No. 24).

Указанное устройство является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбрано в качестве прототипа.The specified device is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком устройства для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона является высокие энергозатраты при синтезе озона, что обусловлено потреблением энергии от источника постоянного напряжения при положительном и отрицательном токе через электроды генератора. При протекании отрицательного тока (электрод без диэлектрического покрытия является анодом) озон в разрядном промежутке практически не синтезируется. Затрачиваемая энергия, равная потребляемой энергии при протекании положительного тока (электрод с диэлектрическим покрытием является анодом), расходуется не на синтез, а только на нагрев частей разрядного промежутка. Повышенный нагрев приводит к распаду уже синтезированного (при положительном токе) озона, что снижает его выход из зоны разряда.The disadvantage of the device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator is the high energy consumption in the synthesis of ozone, which is due to the consumption of energy from a constant voltage source with positive and negative current through the generator electrodes. When a negative current flows (an electrode without a dielectric coating is an anode), ozone is practically not synthesized in the discharge gap. The energy consumed, equal to the energy consumed during the flow of a positive current (the electrode with a dielectric coating is the anode), is not spent on synthesis, but only on heating the parts of the discharge gap. Increased heating leads to the decomposition of already synthesized (with a positive current) ozone, which reduces its output from the discharge zone.

Полезная модель направлена на решение задачи снижения энергозатрат на синтез озона, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of reducing energy consumption for ozone synthesis, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что:The specified goal is achieved by the fact that:

1. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона, содержит источник постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с электродом генератора озона, покрытым диэлектрическим слоем, через управляемый вентиль с встречно-параллельным диодом и дроссель, а отрицательный вывод источника постоянного напряжения подключен к второму электроду генератора озона, не имеющему диэлектрического слоя, и второй управляемый вентиль с вторым встречно-параллельным диодом, соединяющий общую точку соединения управляемого вентиля и дросселя с отрицательным выводом источника постоянного напряжения;1. The device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator, contains a constant voltage source, the positive output of which is connected to the ozone generator electrode coated with a dielectric layer, through a controllable valve with an anti-parallel diode and a choke, and the negative terminal of the constant voltage source is connected to the second the electrode of the ozone generator, which does not have a dielectric layer, and a second controlled valve with a second counter-parallel diode, connecting a common ku compound managed throttle valve and with the negative side DC voltage source;

2. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона по п.1, отличается тем, что генератор озона включен в электрическую цепь устройства через трансформатор;2. A device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator according to claim 1, characterized in that the ozone generator is included in the electrical circuit of the device through a transformer;

3. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона по п.2, отличается тем, что первичная обмотка трансформатора включена в электрическую цепь устройства через конденсатор.3. The device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator according to claim 2, characterized in that the primary winding of the transformer is included in the electrical circuit of the device through a capacitor.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является снижение энергозатрат на синтез озона, что обусловлено отсутствием потребления энергии от источника постоянного напряжения при отрицательном токе через электроды генератора озона (электрод без диэлектрического слоя является анодом, то есть, имеет положительный потенциал), снижением нагрева диэлектрического слоя и других частей разрядного промежутка и, следовательно, уменьшением степени разложения уже синтезированного озона. В результате выход озона увеличивается при общем снижении потребляемой энергии, следовательно, энергозатраты также снижаются.A significant difference characterizing the utility model is the reduction of energy consumption for ozone synthesis, which is caused by the absence of energy consumption from a constant voltage source at a negative current through the ozone generator electrodes (an electrode without a dielectric layer is an anode, that is, it has a positive potential), and a decrease in heating of the dielectric layer and other parts of the discharge gap and, therefore, a decrease in the degree of decomposition of already synthesized ozone. As a result, ozone output increases with a general decrease in energy consumption, therefore, energy consumption also decreases.

Снижение энергозатрат на синтез озона является полученным техническим результатом, обусловленным новыми принципами электропитания генератора зона квазиимпульсным напряжением, особенностями новой конструкции и новыми элементами в электрической схеме устройства, снижением температуры частей разрядного промежутка, то есть, отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого устройства для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона являются существенными.The reduction in energy consumption for ozone synthesis is a technical result due to the new principles of the zone power supply by the quasi-pulse voltage, the features of the new design and new elements in the electrical circuit of the device, lowering the temperature of the parts of the discharge gap, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed device for implementing the method of power supply of a discharge asymmetric ozone generator are essential.

На фиг.1-3 приведены варианты схем устройства, на фиг 4 представлены временные диаграммы (t- время) напряжения u и тока i генератора озона.Figure 1-3 shows variants of the circuits of the device, figure 4 presents time diagrams (t-time) of the voltage u and current i of the ozone generator.

Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона, содержит источник постоянного напряжения 1, положительный вывод которого соединен с электродом генератора озона 2, покрытым диэлектрическим слоем, через управляемый вентиль 3 с встречно-параллельным диодом 4 и дроссель 5, а отрицательный вывод источника постоянного напряжения подключен к второму электроду генератора озона, не имеющему диэлектрического слоя, и второй управляемый вентиль 6 с вторым встречно-параллельным диодом 7, соединяющий общую точку соединения управляемого вентиля и дросселя с отрицательным выводом источника постоянного напряжения. Генератор озона может быть включен в электрическую цепь устройства через трансформатор 8. При этом первичная обмотка трансформатора может быть включена в электрическую цепь устройства через конденсатор 9.A device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator, contains a constant voltage source 1, the positive output of which is connected to the electrode of the ozone generator 2, coated with a dielectric layer, through a controlled valve 3 with an on-parallel diode 4 and a choke 5, and a negative output of a constant voltage source connected to the second electrode of the ozone generator, which does not have a dielectric layer, and a second controlled valve 6 with a second counter-parallel diode 7, connecting th connection point managed throttle valve and with the negative side DC voltage source. The ozone generator can be included in the electrical circuit of the device through the transformer 8. In this case, the primary winding of the transformer can be included in the electrical circuit of the device through the capacitor 9.

Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона в установившемся режиме работает следующим образом. Генератор озона 2, как элемент электрической цепи, представляет собой емкость. При нулевом напряжении на генераторе озона 2 разрешается подача импульсов (импульса) управления на вентиль 3, что осуществляется системой управления устройства (не показана). Управляемый вентиль 3 (фиг.1) включается и начинает протекать возрастающий по величине ток i в цепи: 1-3-5-2-1. Верхний (по схеме) электрод генератора озона 2 с диэлектрическим слоем при включении вентиля 3 выполняет функцию анода, а нижний электрод является катодом. Так как генератор озона 2 обладает емкостью, ток i в цепи (за счет работы дросселя 5) изменяется по экспоненциальному закону (фиг.4). Дроссель 5 ограничивает скорость нарастания тока i. Емкость генератора озона 2 заряжается и на генераторе озона 2 возрастает напряжение u. При достижении мгновенным значением тока i установленного максимального (положительного) значения I вентиль 3 выключается. За счет энергии, накопленной в электромагнитном поле дросселя 5, ток i продолжает протекать в положительном направлении по цепи: 5-2-7-5. При этом ток i уменьшается, а напряжение u продолжает возрастать. Как только энергия поля дросселя 5 израсходуется, ток i в цепи прекратится, напряжение u на емкости генератора озона 2 перестанет возрастать, а диод 7 выключится. Если напряжение u станет достаточным для зажигания барьерного разряда в разрядном промежутке генератора озона 2, загорится разряд и начнется синтез озона. Озон синтезируется на поверхности диэлектрического слоя электрода генератора озона 2. На вентиль 3 подается новый импульс управления, и он включается. Напряжение u на емкости генератора озона 2 направлено встречно напряжению источника 1, поэтому мгновенный ток i в цепи: 1-3-5-2-1 до максимального значения I нарастает за больший интервал времени. Качественно электромагнитные процессы повторяются. При достижении напряжением и максимального установленного значения U запрещается подача импульсов управления на вентиль 3, и он выключается. Интервал протекания положительного тока i через электроды генератора озона 2 заканчивается. Число включений управляемого вентиля 3 на этом интервале зависит от установленных величин максимального прямого тока I и максимального напряжения U, а также от величины индуктивности дросселя 5. В частности, заряд емкости генератора озона 2 до максимального напряжения U может быть произведен за одно включение управляемого вентиля 3. Разрешается подача импульсов управления на второй вентиль 6. На интервале протекания отрицательного тока i (электрод с диэлектрическим слоем является катодом) источник постоянного напряжения 1 не отдает энергии. Все процессы происходят за счет энергии, накопленной в электрическом поле емкости генератора озона 2. Отрицательный ток i протекает по цепи: 2-5-6-2 и нарастает по экспоненциальному закону до установленного максимального значения J. Далее управляемый вентиль 6 выключается, а ток i продолжает протекать в отрицательном направлении (снижаясь по величине) в цепи: 5-4-1-2-5 за счет энергии, накопленной в электромагнитном поле дросселя 5. Напряжение u на емкости генератора озона 2 продолжает снижаться. Как только энергия поля дросселя 5 израсходуется, ток i в цепи прекратится, напряжение u на емкости генератора озона 2 перестанет снижаться, а диод 4 выключится. Если напряжение u станет ниже определенной величины, в разрядном промежутке генератора озона 2 загорится разряд. Озон в этом случае практически не образуется, но и энергия от источника постоянного напряжения 1 не потребляется. Часть реактивной энергии дросселя 5 рекуперируется в источник 1 (при работе встречно-параллельного диода 4). Управляемый вентиль 6 периодически включается до полного разряда емкости генератора озона 2. При снижении напряжения u на емкости генератора озона 2 до нуля запрещается подача импульсов управления на вентиль 6 и разрешается подача импульсов управления на вентиль 3. Далее процессы в схеме устройства циклически повторяются. Как и в случае положительного тока, разряд емкости генератора озона 2 отрицательным током может быть осуществлен за один импульс.A device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator in steady state operates as follows. The ozone generator 2, as an element of an electric circuit, is a container. At zero voltage on the ozone generator 2, the supply of control pulses (pulse) to the valve 3 is allowed, which is carried out by the control system of the device (not shown). The controlled valve 3 (Fig. 1) is turned on and the increasing current i in the circuit begins to flow: 1-3-5-2-1. The upper (according to the scheme) electrode of the ozone generator 2 with a dielectric layer, when valve 3 is turned on, acts as an anode, and the lower electrode is a cathode. Since the ozone generator 2 has a capacity, the current i in the circuit (due to the operation of the inductor 5) changes exponentially (Fig. 4). Choke 5 limits the slew rate of current i. The capacity of the ozone generator 2 is charged and the voltage u increases on the ozone generator 2. When the instantaneous value of current i reaches the set maximum (positive) value of I, valve 3 turns off. Due to the energy stored in the electromagnetic field of the inductor 5, the current i continues to flow in the positive direction along the circuit: 5-2-7-5. In this case, the current i decreases, and the voltage u continues to increase. As soon as the energy of the field of the inductor 5 is used up, the current i in the circuit will stop, the voltage u on the capacity of the ozone generator 2 will stop increasing, and the diode 7 will turn off. If the voltage u becomes sufficient to ignite the barrier discharge in the discharge gap of the ozone generator 2, the discharge will light up and ozone synthesis will begin. Ozone is synthesized on the surface of the dielectric layer of the electrode of ozone generator 2. A new control pulse is supplied to valve 3, and it turns on. The voltage u on the capacitance of the ozone generator 2 is directed opposite to the voltage of the source 1, therefore, the instantaneous current i in the circuit: 1-3-5-2-1 to the maximum value of I increases over a longer time interval. Qualitatively, electromagnetic processes are repeated. When the voltage reaches the maximum set value of U, the supply of control pulses to valve 3 is prohibited, and it turns off. The interval of positive current i passing through the electrodes of ozone generator 2 ends. The number of starts of the controlled valve 3 in this interval depends on the set values of the maximum forward current I and the maximum voltage U, as well as the magnitude of the inductance of the inductor 5. In particular, the capacity of the ozone generator 2 to the maximum voltage U can be produced in one turn on of the controlled valve 3 . It is allowed to supply control pulses to the second valve 6. In the interval of negative current i (the electrode with the dielectric layer is the cathode), the constant voltage source 1 does not give off energy . All processes occur due to the energy stored in the electric field of the capacity of the ozone generator 2. The negative current i flows along the circuit: 2-5-6-2 and increases exponentially to the set maximum value J. Next, the controlled valve 6 is turned off, and the current i continues to flow in the negative direction (decreasing in magnitude) in the circuit: 5-4-1-2-5 due to the energy stored in the electromagnetic field of the inductor 5. The voltage u on the capacitance of the ozone generator 2 continues to decrease. As soon as the energy of the field of the inductor 5 is used up, the current i in the circuit will stop, the voltage u at the capacity of the ozone generator 2 will stop decreasing, and the diode 4 will turn off. If the voltage u drops below a certain value, a discharge will light up in the discharge gap of the ozone generator 2. In this case, ozone is practically not formed, but the energy from the constant voltage source 1 is not consumed. Part of the reactive energy of the inductor 5 is recovered to source 1 (during operation of the counter-parallel diode 4). The controlled valve 6 is periodically turned on until the capacity of the ozone generator 2 is completely discharged. When the voltage u at the capacity of the ozone generator 2 decreases to zero, the supply of control pulses to the valve 6 is prohibited and the supply of control pulses to the valve 3 is allowed. Further, the processes in the device circuit are cyclically repeated. As in the case of a positive current, the discharge of the capacitance of the ozone generator 2 by negative current can be carried out in one pulse.

В качестве управляемых вентилей 3, 6 в устройстве могут использоваться транзисторы или запираемые тиристоры. Возможно использование аналогов двухоперационных вентилей, выполненных на обычных тиристорах.As controlled valves 3, 6, transistors or lockable thyristors can be used in the device. It is possible to use analogues of two-operation valves made on conventional thyristors.

Для согласования устройства с нагрузкой (генератором озона 2) по уровню напряжения, с целью оптимизации энергозатрат, генератор озона 2 может быть включен в электрическую цепь через трансформатор 8 (фиг.2). Трансформатор 8 должен быть рассчитан на работу с частотой изменения напряжения и на емкости генератора озона 2. Дроссель 5 при использовании трансформатора 8 может быть исключен из схемы. При этом вместо индуктивности дросселя 5 используется индуктивность рассеяния трансформатора 8.To align the device with the load (ozone generator 2) according to the voltage level, in order to optimize energy consumption, the ozone generator 2 can be included in the electrical circuit through a transformer 8 (figure 2). The transformer 8 must be designed to operate with a frequency of voltage change and on the capacity of the ozone generator 2. The inductor 5 when using a transformer 8 can be excluded from the circuit. In this case, instead of the inductance of the inductor 5, the leakage inductance of the transformer 8 is used.

Принципиально дроссель 5 может быть исключен и в схеме, приведенной на фиг.1. Его индуктивность заменяется индуктивностью ошиновки устройства.Fundamentally, the inductor 5 can be excluded in the circuit shown in figure 1. Its inductance is replaced by the busbar inductance of the device.

Для исключения возможной работы трансформатора 8 на частной петле гистерезиса и снижения потерь на перемагничивание первичная обмотка трансформатора 8 может соединяться последовательно с конденсатором 9 (фиг.3). Если емкость конденсатора 9 значительно превышает емкость генератора озона 2, указанный конденсатор 9 практически не искажает электромагнитных процессов в схеме. Дроссель 5 здесь также может быть исключен.To exclude the possible operation of the transformer 8 on the private hysteresis loop and reduce the magnetization reversal losses, the primary winding of the transformer 8 can be connected in series with the capacitor 9 (Fig. 3). If the capacity of the capacitor 9 significantly exceeds the capacity of the ozone generator 2, the specified capacitor 9 practically does not distort the electromagnetic processes in the circuit. Throttle 5 can also be omitted here.

Работа устройств, выполненных по схемам фиг.2, 3, происходит аналогично рассмотренной работе устройства, изображенного на фиг.1.The operation of devices made according to the schemes of FIGS. 2, 3 occurs similarly to the operation of the device shown in FIG. 1.

По сравнению с прототипом общие энергозатраты на синтез озона в барьерном разряде могут быть снижены в 1,7-2 раза. На интервале протекания через электроды генератора озона отрицательного тока, на котором синтеза озона нет, не потребляется и энергия от источника питания. Снижение потерь энергии на разогрев диэлектрического слоя, при прочих равных условиях, почти в два раза увеличивает выход озона.Compared with the prototype, the total energy consumption for the synthesis of ozone in the barrier discharge can be reduced by 1.7-2 times. In the interval of negative current flowing through the electrodes of the ozone generator, in which there is no ozone synthesis, no energy is also consumed from the power source. Reducing energy losses due to heating of the dielectric layer, ceteris paribus, almost doubled the output of ozone.

По сравнению с прототипом, дополнительно, существенно упрощается силовая часть устройства и снижается его стоимость. Возрастает надежность работы устройства и нагрузки (генератора озона). Может быть повышена максимальная концентрация озона в рабочей газовой смеси.Compared with the prototype, in addition, the power part of the device is greatly simplified and its cost is reduced. The reliability of the device and the load (ozone generator) increases. The maximum concentration of ozone in the working gas mixture can be increased.

По сравнению с прототипом, дополнительно, за счет вышеперечисленных преимуществ расширяется область применения нового устройства для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона.Compared with the prototype, in addition, due to the above advantages, the scope of application of the new device for implementing the method of power supply of a discharge asymmetric ozone generator is expanding.

Claims (3)

1. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона, содержащее источник постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с электродом генератора озона, покрытым диэлектрическим слоем, через управляемый вентиль с встречно-параллельным диодом, и дроссель, а отрицательный вывод источника постоянного напряжения подключен к второму электроду генератора озона, не имеющему диэлектрического слоя, и второй управляемый вентиль с вторым встречно-параллельным диодом, соединяющий общую точку соединения управляемого вентиля и дросселя с отрицательным выводом источника постоянного напряжения.1. A device for implementing a method of powering a discharge asymmetric ozone generator, containing a constant voltage source, the positive output of which is connected to the ozone generator electrode coated with a dielectric layer, through a controllable valve with an anti-parallel diode, and a choke, and the negative terminal of the constant voltage source is connected to the second electrode of the ozone generator, which does not have a dielectric layer, and a second controlled valve with a second counter-parallel diode, connecting a common the connection point of the controlled valve and inductor with a negative terminal of a constant voltage source. 2. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона по п.1, отличающееся тем, что генератор озона включен в электрическую цепь устройства через трансформатор.2. A device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator according to claim 1, characterized in that the ozone generator is included in the electrical circuit of the device through a transformer. 3. Устройство для реализации способа электропитания разрядного несимметричного генератора озона по п.2, отличающееся тем, что первичная обмотка трансформатора включена в электрическую цепь устройства через конденсатор.
Figure 00000001
3. A device for implementing the method of powering a discharge asymmetric ozone generator according to claim 2, characterized in that the primary winding of the transformer is included in the electrical circuit of the device through a capacitor.
Figure 00000001
RU2012126778/07U 2012-06-26 2012-06-26 DEVICE FOR IMPLEMENTING METHOD FOR POWER SUPPLY OF DISCHARGE ASYMMETRIC OZONE GENERATOR RU123605U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126778/07U RU123605U1 (en) 2012-06-26 2012-06-26 DEVICE FOR IMPLEMENTING METHOD FOR POWER SUPPLY OF DISCHARGE ASYMMETRIC OZONE GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126778/07U RU123605U1 (en) 2012-06-26 2012-06-26 DEVICE FOR IMPLEMENTING METHOD FOR POWER SUPPLY OF DISCHARGE ASYMMETRIC OZONE GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU123605U1 true RU123605U1 (en) 2012-12-27

Family

ID=49257916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012126778/07U RU123605U1 (en) 2012-06-26 2012-06-26 DEVICE FOR IMPLEMENTING METHOD FOR POWER SUPPLY OF DISCHARGE ASYMMETRIC OZONE GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU123605U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qian et al. Charge pump power-factor-correction technologies. I. Concept and principle
CN105939126B (en) A kind of quasi- Z-source inverter of switched inductors type mixing
Lee et al. Non-isolated high-gain boost converter using voltage-stacking cell
RU2584004C2 (en) Method for power supply of discharge asymmetrical ozone generator
RU123605U1 (en) DEVICE FOR IMPLEMENTING METHOD FOR POWER SUPPLY OF DISCHARGE ASYMMETRIC OZONE GENERATOR
Sharma et al. A high gain dc-dc converter with voltage multiplier
EA202092424A1 (en) EFFICIENT CIRCUIT IN CONVERSION OF PULSE ELECTRIC DISCHARGE
RU2449868C2 (en) Thyristor power supply for arc welding
RU180174U9 (en) The device of high-voltage power supply of electrophysical devices with high constant and frequency-pulsed voltage
RU2210180C2 (en) Way to form high-voltage pulses
CN207801754U (en) A kind of circuit of power factor correction for Switching Power Supply
RU64451U1 (en) PULSE CONVERTER
Tang et al. A high voltage pulsed power supply with reduced device voltage stress for industrial electrostatic precipitators
RU2549164C2 (en) Storage capacitor charge arrangement
RU2441733C1 (en) Thyristor transformer for arc welding
CN217469498U (en) High-voltage capacitor charging power supply
RU2349020C1 (en) High-voltage power supply for electron-beam equipment
RU58524U1 (en) OZONATOR WITH PULSE POWER SUPPLY
RU2449459C1 (en) Stand-alone matched inverter with resonant commutation
RU185192U9 (en) POWER CORRECTOR
RU2795675C1 (en) Pulse generator for excitation of active media on self-terminating transitions of metal atoms
RU2779933C1 (en) Single-ended forward-flyback converter
RU54475U1 (en) CURRENT INVERTER
CN207150421U (en) LED power module provided with passive power factor corrective circuit
RU2707699C1 (en) Method for recuperation of electric power and device for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130127