中高頻臭氧發生器用大功率電源制造技術

一種中高頻臭氧發生器用大功率電源，屬于電源技術。它包括連接在三相交流市電上的ＥＭＣ濾波器，與該濾波器連接的交流電抗器，與該電抗器連接的交流開關，與該開關連接的整流橋，與整流橋連接的逆變器，與逆變器連接的交流濾波器，與該濾波器連接的逆變升壓變壓器及分別與ＥＭＣ濾波器輸出端、交流開關的交流輸入控制端、逆變器的脈寬調制驅動端及其輸出端連接的微處理器控制電路。交流開關的輸入與輸出端跨接了一個大功率電阻。逆變升壓變壓器的原邊和副邊繞組分別是三角形和星形接法。逆變器采用絕緣柵雙極晶體管模塊制造。它工作頻率高，輸出電壓高，輸出功率大，成本便宜，維修簡單。可廣泛應用于各種大中型臭氧發生器中。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電源
，更具體地說涉及中高頻臭氧發生器用大功率電源的改進。
技術介紹
近年來，臭氧應用技術在國內外得到了迅速發展，尤其是在大中型自來水廠的供水殺菌消毒以及污水、中水、游泳池等的殺菌消毒方面都得到了廣泛應用。臭氧殺菌以其不可替代的優勢必將成為殺菌消毒技術未來的發展方向，其應用日益普遍。然而，我國工業用的大型臭氧發生器幾乎完全依靠進口。進口大型臭氧發生器不僅價格昂貴，而且維護困難，成了制約我國推廣應用臭氧技術的瓶頸。臭氧產生的關鍵技術，是臭氧發生器專用大功率中高頻電源。臭氧的產生效率與電源的頻率成正向增長關系，提高臭氧發生電源的頻率一直受到各國臭氧界的重視。本技術的目的，就在于克服上述缺點和不足，提供一種工作頻率高，輸出電壓高，輸出功率大，生產成本便宜，維修簡單，適用于大中型臭氧發生器，以滿足國內生產的各種臭氧發生裝置的需求的中高頻臭氧發生器用大功率電源。
技術實現思路
為了達到上述目的，本技術至少包括連接在380V三相交流市電上的輸入電磁(EMC)濾波器，與輸入EMC濾波器連接的交流電抗器，與交流電抗器連接的交流開關，與交流開關連接的整流橋，與整流橋連接的逆變器，與逆變器連接的交流濾波器，與交流濾波器連接的逆變升壓變壓器以及分別與輸入EMC濾波器輸出端、交流開關的交流輸入控制端、逆變器的脈寬調制驅動端和逆變器的輸出端連接的微處理器控制電路。逆變升壓變壓器的輸出即為本電源的輸出。逆變器采用絕緣柵雙極晶體管模塊制造。輸入EMC濾波器用于防止頻率大于9KHz的高頻輻射或導體干擾。安裝EMC濾波器后，可使臭氧電源對工業級的無線電噪聲抵御能力更強，確保電源在不同環境中穩定工作。交流電抗器用于消除基頻50Hz的高奇次諧波電流，特別是整流性負載等非線性負載產生的諧波。增加交流電抗器能在很大程度上消除諧波電流，使輸入電流波形接近正弦，提高功率因數；同時又可保護逆變器不受電源尖脈沖的影響。為了防止開機時產生的大電流沖擊，在交流開關輸入與輸出端跨接了一個大功率電阻，用來限制開機前對電容的充電電流。當檢測電路檢測到電容C上建立了一定電壓時，交流開關才能自動吸合。這就有效防止了對電網與器件的沖擊。對于大功率臭氧電源，整流電路采用了12相或18相整流方式。這種方式能夠有效地消除低次諧波電流，使輸入功率因數接近1。逆變器是臭氧電源的重要組成部分，所以本電源選用了最新型的大功率晶體管IGBT(絕緣柵雙極晶體管模塊)，相當于利用MOS管作前級驅動電路來推動末級晶體管的一個組合器件。因此它既具有MOS管的高輸入阻抗和開關速度快的特性，也具有晶體管飽和壓降低和允許工作電流大的優點，同時還具有驅動功率小和驅動電路簡單的特點。逆變器采用IGBT高質量器件，是保證臭氧電源安全可靠運行的重要條件。高頻正弦脈寬調制(SPWM)逆變器的輸出是等輻不等寬的一系列矩形波脈沖，其脈寬按正弦規律變化。逆變開關的轉換頻率等于三角波載波的頻率。為了濾除高頻分量，得到低失真的正弦波輸出，在逆變變壓器原邊串接交流電抗器，可降低逆變器輸出的脈寬調制中所可能包含的非50Hz奇次諧波成分過大的不利影響，以達到盡可能的降低正弦波波形畸變的目的。逆變升壓變壓器的原邊和副邊繞組分別是以Δ(三角形)和Y(星形)的形式來進行連接的。同時副邊還增加了一組調壓抽頭以方便用戶使用調整。本電源采用微處理器和先進的數字技術相結合的方案來構成臭氧電源的實時監控系統，從而實現對臭氧電源運行參數的智能化控制。微處理器控制電路可對臭氧電源系統的模擬參數(例如市電電網輸入電源的電壓、電流、頻率，逆變器輸出的電壓、電流、頻率等運行參數)進行實時采樣，并通過高速數模轉換技術(A/D轉換器)來實現數字監控，同時通過采用先進的監控軟件對原設置參數值進行分析比較，以判斷有無故障隱患存在。當發現有故障時，可以聲、光和文字信息的形式向用戶報警。此外，它還會將臭氧電源的運行參數(電壓、電流、頻率等)在顯示屏幕上進行實時顯示。用戶還可通過軟件編程按實際運行工作的需要來重新設置臭氧電源內部的各種臨界工作點的閾值電平。因此，在一般情況下，用戶可以不必對臭氧電源內部的硬件進行任何改變的情況下，就能很方便地調節臭氧電源的系統工作參數，實現智能控制。本技術的任務就是這樣完成的。本技術提供了一種工作頻率高，輸出電壓高，輸出功率大，生產成本便宜，維修簡單，適用于大中型臭氧發生器的中高頻臭氧發生器用大功率電源。其輸出負載為容性，工作頻率為800Hz～7000Hz，輸出電壓為3500V～6000V，輸出功率為10KW～500KW。它可廣泛應用于標準臭氧產量為500g/n～40000g/n的大中型臭氧發生器中。附圖說明圖1為本技術的電路方框圖。圖2為其電路原理圖。具體實施方式實施例1.一種中高頻臭氧發生器用大功率電源，參閱圖1～圖2。它至少包括連接在380V三相交流市電上的輸入EMC濾波器1，與輸入EMC濾波器1連接的交流電抗器2，與交流電抗器2連接的交流開關3，與交流開關3連接的整流橋4，與整流橋4連接的逆變器5，與逆變器5連接的交流濾波器6，與交流濾波器6連接的逆變升壓變壓器7以及分別與輸入EMC濾波器1的輸出端8、交流開關3的交流輸入控制端9、逆變器5的脈寬調制驅動端10和逆變器5的輸出端連接的微處理器控制電路11。逆變升壓變壓器7的輸出即為本電源的輸出。逆變器5采用絕緣柵雙極晶體管模塊制造。交流開關3的輸入與輸出端跨接了一個大功率電阻12。逆變升壓變壓器7的原邊和副邊繞組分別是三角形和星形接法。實施例1工作頻率高，輸出電壓高，輸出功率大，生產成本便宜，維修簡單，尤其適用于大中型臭氧發生器。其輸出負載為容性，工作頻率高達7000Hz，輸出電壓為6000V，輸出功率達500KW。它可應用于標準臭氧產量為40000g/n的大型臭氧發生器中。權利要求1.一種中高頻臭氧發生器用大功率電源，其特征在于它至少包括連接輸入380V三相交流市電的輸入EMC濾波器，與輸入EMC濾波器連接的交流電抗器，與交流電抗器連接的交流開關，與交流開關連接的整流橋，與整流橋連接的逆變器，與逆變器連接的交流濾波器，與交流濾波器連接的逆變升壓變壓器以及分別與輸入EMC濾波器輸出端、交流開關的交流輸入控制端、逆變器的脈寬調制驅動端和逆變器的輸出端連接的微處理器控制電路，逆變升壓變壓器的輸出即為本電源的輸出。2.按照權利要求1所述的中高頻臭氧發生器用大功率電源，其特征在于所說的逆變器采用絕緣柵雙極晶體管模塊制造。3.按照權利要求1或2所述的中高頻臭氧發生器用大功率電源，其特征在于所說的交流開關的輸入與輸出端跨接了一個大功率電阻。4.按照權利要求1或2所述的中高頻臭氧發生器用大功率電源，其特征在于所說的逆變升壓變壓器的原邊和副邊繞組分別是三角形和星形連接的。5.按照權利要求3所述的中高頻臭氧發生器用大功率電源，其特征在于所說的逆變升壓變壓器的原邊和副邊繞組分別是三角形和星形連接的。專利摘要一種中高頻臭氧發生器用大功率電源，屬于電源技術。它包括連接在三相交流市電上的EMC濾波器，與該濾波器連接的交流電抗器，與該電抗器連接的交流開關，與該開關連接的整流橋，與整流橋連接的逆變器，與逆變器連接的交流濾波器，與該濾波器連接的逆變升壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種中高頻臭氧發生器用大功率電源，其特征在于它至少包括連接輸入３８０Ｖ三相交流市電的輸入ＥＭＣ濾波器，與輸入ＥＭＣ濾波器連接的交流電抗器，與交流電抗器連接的交流開關，與交流開關連接的整流橋，與整流橋連接的逆變器，與逆變器連接的交流濾波器，與交流濾波器連接的逆變升壓變壓器以及分別與輸入ＥＭＣ濾波器輸出端、交流開關的交流輸入控制端、逆變器的脈寬調制驅動端和逆變器的輸出端連接的微處理器控制電路，逆變升壓變壓器的輸出即為本電源的輸出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張振聲，劉同利，吳維禮，隋學禮，
申請(專利權)人：青島經濟技術開發區創統科技發展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：95[中國|青島]