一种臭氧发生器专用电源制造技术

本发明专利技术涉及臭氧发生器技术领域，公开了一种臭氧发生器专用电源，包括整流滤波电路、全桥逆变电路、升压电路、容性负载电路、PWM移相脉宽功率调控电路以及辅助电源电路；所述整流滤波电路与外部电源电连接，所述整流滤波电路通过所述全桥逆变电路与所述升压电路电连接，所述升压电路通过所述容性负载电路与臭氧发生器的双极板电连接，所述升压电路还与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路与所述全桥逆变电路电连接，所述辅助电源电路与外部电源电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路与所述辅助电源电路电连接。本发明专利技术提供的臭氧发生器专用电源具有电源利用率高的技术效果。

A special power supply for ozone generator

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧发生器专用电源
本专利技术涉及臭氧发生器
，具体涉及一种臭氧发生器专用电源。
技术介绍
臭氧产量主要取决于两个方面：一方面是环境因素，如温度、压力、氧浓度，这些条件决定了气体中臭氧能达到的最大浓度，温度越低、压力越大、氧浓度越高，产生臭氧浓度越高；另一方面是放电功率，这一条件主要决定气体中臭氧产生的速度。气体在不同电源条件下的放电试验表明，在高频高压交流电源条件下，电子在放电空间不断来回运动，增加了与气体分子碰撞的次数，使电离能力显著提高，击穿电压明显降低，放电比直流条件下更易自持。根据以上分析，臭氧发生器适宜采用高频高压正弦交流电源。然而目前臭氧发生器的电源存在电源利用效率不高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种臭氧发生器专用电源，解决现有技术中臭氧发生器的电源利用效率不高的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种臭氧发生器专用电源，包括整流滤波电路、全桥逆变电路、升压电路、容性负载电路、PWM移相脉宽功率调控电路以及辅助电源电路；所述整流滤波电路与外部电源电连接，所述整流滤波电路通过所述全桥逆变电路与所述升压电路电连接，所述升压电路通过所述容性负载电路与臭氧发生器的双极板电连接，所述升压电路还与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路与所述全桥逆变电路电连接，所述辅助电源电路与外部电源电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路与所述辅助电源电路电连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本专利技术采用PWM移相脉宽控制调功方式，其具有常规PWM控制恒频的特点，克服了直流调功和PFM调功无法做到恒频的缺陷，而且在调功过程中可以ZCS(零电流)开关或ZVS(零电压)开关，降低全桥逆变电路中开关管的开关功耗，有效提高电源利用率。。附图说明图1是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的电路原理图；图2是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的整流滤波电路的电路图；图3是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的全桥逆变电路的电路图；图4是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的升压电路、容性负载电路、电流采样电路以及电压采样电路的电路图；图5是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的功率控制电路的电路图；图6是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的驱动单元电路的电路图；图7是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的过压保护电路的电路图；图8是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的过流保护电路的电路图；图9是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的过热保护电路的电路图；图10是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的辅助整流滤波电路的电路图；图11是本专利技术提供的臭氧发生器专用电源一实施方式的稳压电路的电路图；附图标记：1、整流滤波电路，2、全桥逆变电路，3、升压电路，4、容性负载电路，5、PWM移相脉宽功率调控电路，51、电流采样电路，52、电压采样电路，53、功率控制电路，54、隔离驱动电路，541、驱动单元电路，55、保护电路，551、过压保护电路，552、过流保护电路，553、过热保护电路，6、辅助电源电路，61、辅助整流滤波电路，62、稳压电路,10、外部电源，20、双极板。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，本专利技术的实施例1提供了臭氧发生器专用电源，以下简称本电源，包括整流滤波电路1、全桥逆变电路2、升压电路3、容性负载电路4、PWM移相脉宽功率调控电路5以及辅助电源电路6；所述整流滤波电路1与外部电源10电连接，所述整流滤波电路1通过所述全桥逆变电路2与所述升压电路3电连接，所述升压电路3通过所述容性负载电路4与臭氧发生器的双极板20电连接，所述升压电路3还与所述PWM移相脉宽功率调控电路5电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路5与所述全桥逆变电路2电连接，所述辅助电源电路6与外部电源10电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路5与所述辅助电源电路6电连接。本实施例提供的臭氧发生器专用电源，重点解决臭氧发生器电源利用率低的问题，本实施例要求电源利用率达到85％以上，理论上1Kg臭氧需耗电1Kw，本电源设计功率为2.5KW，取用功率不高，因此，外部电源10供电取用单相220V电源。外部电源10通过整流滤波电路1共模抑制滤波后不可控整流。整流后经大容量负载电容滤波补偿，输出直流电压达300V-310V。输出直流电压经全桥逆变电路2逆变后在经过升压电路3升压，最后经容性负载电路4输出至臭氧发生器的双极板20进行臭氧的生产。PWM移相脉宽功率调控电路5用于对全桥逆变电路2的输出功率进行调控。由介质阻挡放电的原理可知，影响臭氧的产量与浓度的因素有很多，从供电电源的角度来看，放电功率，即电源输出功率是影响臭氧产量与浓度最主要的因素。供电功率与臭氧浓度或产量存在单调增长关系，在实际应用中，可以通过调节臭氧发生器供电电源的功率来调节发生器臭氧的产量与浓度。对供电电源功率的控制重点体现在对组成臭氧电源的整流电路和逆变电路的控制上。本实施例采用串联谐振式全桥逆变电路2，全桥逆变电路2的调功方式可分为直流调功和交流调功两大类。结合本电源的实际应用要求，综合各类电源调功技术的特点，本电源电路设计拟采用PWM移相脉宽控制调功方案，即PWM移相脉宽功率调控电路5实现电源功率的调控。PWM移相脉宽功率调控电路5是一种软开关(软开关过程是通过电感和电容的谐振，使流过开关器件的电流或器件两端电压按照正弦规律变化，当电流自然过零时，器件关断，当电压下降到零时，器件导通)控制方式，这种控制方式实际上是谐振变换技术与常规PWM变换技术的结合，其基本工作原理为：全桥逆变电路2包括两个桥臂，PWM移相脉宽功率调控电路5驱动每个桥臂的两个开关管180度互补导通，两个桥臂的导通之间相差一个相位，即所谓的移相角，通过调节此移相角的大小，来调节输出电压脉冲宽度，从而得到占空比可调的正负半周对称的交流方波电流，达到调节相应的输出电压的目的，进而调节电源输出功率。PWM移相脉宽控制调功方式具有常规PWM控制恒频的特点，克服了直流调功和PFM调功无法做到恒频的缺陷，而且在调功过程中可以ZCS(零电流)开关或ZVS(零电压)开关，降低全桥逆变电路2中开关管的开关功耗，有效提高电源利用率。优选的，如图2所示，所述整流滤波电路1包括电容C03、共轭电感L01、电容C04、二极管D01、二极管D02、二极管D03、二极管D04、电容C05、电容C06、电容C07、电容C08、电感L02、电容C09、电容C010、电容C011、电容C012、电阻R01以及电阻R02；外部电源10的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种臭氧发生器专用电源，其特征在于，包括整流滤波电路、全桥逆变电路、升压电路、容性负载电路、PWM移相脉宽功率调控电路以及辅助电源电路；/n所述整流滤波电路与外部电源电连接，所述整流滤波电路通过所述全桥逆变电路与所述升压电路电连接，所述升压电路通过所述容性负载电路与臭氧发生器的双极板电连接，所述升压电路还与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路与所述全桥逆变电路电连接，所述辅助电源电路与外部电源电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路与所述辅助电源电路电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种臭氧发生器专用电源，其特征在于，包括整流滤波电路、全桥逆变电路、升压电路、容性负载电路、PWM移相脉宽功率调控电路以及辅助电源电路；
所述整流滤波电路与外部电源电连接，所述整流滤波电路通过所述全桥逆变电路与所述升压电路电连接，所述升压电路通过所述容性负载电路与臭氧发生器的双极板电连接，所述升压电路还与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路与所述全桥逆变电路电连接，所述辅助电源电路与外部电源电连接，所述PWM移相脉宽功率调控电路与所述辅助电源电路电连接。


2.根据权利要求1所述的臭氧发生器专用电源，其特征在于，所述整流滤波电路包括电容C03、共轭电感L01、电容C04、二极管D01、二极管D02、二极管D03、二极管D04、电容C05、电容C06、电容C07、电容C08、电感L02、电容C09、电容C010、电容C011、电容C012、电阻R01以及电阻R02；
外部电源的两端通过所述电容C03电连接，所述电容C03的两端分别与所述共轭电感L01电连接，所述共轭电感L01分别与所述电容C04的两端电连接，所述电容C04的一端与所述二极管D01的阳极电连接，所述二极管D03的阳极与所述电容C04的另一端电连接，所述二极管D01的阳极与所述二极管D02的阴极电连接，所述二极管D02的阳极接地，所述二极管D02的阳极与所述二极管D04的阳极电连接，所述二极管D04的阴极与所述二极管D03的阳极电连接，所述二极管D03的阴极与所述二极管D01的阴极电连接，所述二极管D03的阴极依次通过所述电容C05以及电容C06与所述二极管D04的阳极电连接，所述电容C07与所述电容C05并联，所述电容C08与所述电容C06并联，所述电感L02与所述电容C09串联后与所述电容C07并联，所述电容C010与所述电容C08并联，所述电容C011与所述电容C09并联，所述电容C012与所述电容C010并联，所述电阻R01与所述电容C011并联，所述电阻R02与所述电容C012并联，所述电阻R01与所述电容C011的公共端为整流滤波电路的输出端VC，所述电阻R02与所述电容C012的公共端均为整流滤波电路的输出端VE，所述整流滤波电路的两个输出端分别与所述全桥逆变电路电连接。


3.根据权利要求1所述的臭氧发生器专用电源，其特征在于，所述全桥逆变电路包括开关管Qa、开关管Qb、开关管Qc以及开关管Qd；
所述整流滤波电路的一输出端与所述开关管Qa的漏极电连接，所述开关管Qa的源极与所述开关管Qb的漏极电连接，开关管Qb的源极与所述整流滤波电路的另一输出端电连接，所述开关管Qa的漏极与所述开关管Qc的漏极电连接，所述开关管Qc的源极与所述开关管Qd的漏极电连接，所述开关管Qd的源极与所述开关管Qb的源极电连接；
所述开关管Qa的漏极通过电容Ca与二极管Da的阳极电连接，所述二极管Da的阴极与所述开关管Qa的源极电连接，所述二极管Da的阳极通过电阻Ra与所述开关管Qb的源极电连接，所述开关管Qa的漏极通过电容Ca1与所述开关管Qa的源极电连接，所述开关管Qa的漏极与稳压管Da1的阳极电连接，所述稳压管Da1的阴极与稳压管Da2的阴极电连接，所述稳压管Da2的阳极与所述开关管Qa的源极电连接，所述稳压管Da2的阳极通过电阻Rgea与所述稳压管Da1的阳极电连接，所述开关管Qa的栅极通过电阻Rga与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接，所述开关管Qa的漏极、源极分别与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接；
所述开关管Qb的漏极与二极管Db的阳极电连接，所述二极管Db的阴极通过电容Cb与所述开关管Qb的源极电连接，所述二极管Db的阴极通过电阻Rb与所述开关管Qa的漏极电连接，所述开关管Qb的漏极通过电容Cb1与所述开关管Qb的源极电连接，所述开关管Qb的漏极与稳压管Db1的阳极电连接，所述稳压管Db1的阴极与稳压管Db2的阴极电连接，所述稳压管Db2的阳极与所述开关管Qb的源极电连接，所述稳压管Db2的阳极通过电阻Rgeb与所述稳压管Db1的阳极电连接，所述开关管Qb的栅极通过电阻Rgb与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接，所述开关管Qb的漏极、源极分别与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接；
所述开关管Qc的漏极通过电容Cc与二极管Dc的阳极电连接，所述二极管Dc的阴极与所述开关管Qc的源极电连接，所述二极管Dc的阳极通过电阻Rc与所述开关管Qd的源极电连接，所述开关管Qc的漏极与稳压管Dc1的阳极电连接，所述稳压管Dc1的阴极与稳压管Dc2的阴极电连接，所述稳压管Dc2的阳极与所述开关管Qc的源极电连接，所述稳压管Dc2的阳极通过电阻Rgec与所述稳压管Dc1的阳极电连接，所述开关管Qc的栅极通过电阻Rgc与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接，所述开关管Qc的漏极、源极分别与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接；
所述开关管Qd的漏极与二极管Dd的阳极电连接，所述二极管Dd的阴极通过电容Cd与所述开关管Qd的源极电连接，所述二极管Dd的阴极通过电阻Rd与所述开关管Qc的漏极电连接，所述开关管Qd的漏极与稳压管Dd1的阳极电连接，所述稳压管Dd1的阴极与稳压管Dd2的阴极电连接，所述稳压管Dd2的阳极与所述开关管Qd的源极电连接，所述稳压管Dd2的阳极通过电阻Rged与所述稳压管Dd1的阳极电连接，所述开关管Qd的栅极通过电阻Rgd与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接，所述开关管Qd的漏极、源极分别与所述PWM移相脉宽功率调控电路电连接；
所述开关管Qb的漏极以及所述开关管Qd的漏极均为所述全桥逆变电路的输出端V-OUT。


4.根据权利要求1所述的臭氧发生器专用电源，其特征在于，所述升压电路包括变压器B100，所述容性负载电路包括电容组C100；
所述全桥逆变电路的一输出端与所述变压器B100的原边的一端电连接，所述全桥逆变电路的另一输出端通过所述电容组C100与所述变压器B100的原边的另一端电连接，所述变压器B100的副边分别与臭氧发生器的双极板电连接。


5.根据权利要求1所述的臭氧发生器专用电源，其特征在于，所述PWM移相脉宽功率调控电路包括电流采样电路、电压采样电路、功率控制电路、隔离驱动电路以及保护电路；
所述电流采样电路以及电压采样电路分别与所述升压电路电连接，所述电流采样电路以及电压采样电路分别与所述功率控制电路电连接，所述功率控制电路通过所述隔离驱动电路与所述全桥逆变电路电连接，所述电压采样电路以及所述电流采样电路分别通过所述保护电路与所述功率控制电路电连接。


6.根据权利要求5所述的臭氧发生器专用电源，其特征在于，所述电流采样电路包括霍尔电流传感器TA，所述电压采样电路包括霍尔电压传感器TV；
所述霍尔电流传感器TA设置于所述全桥逆变电路与所述升压电路之间电连接的线路上，所述霍尔电流传感器TA与所述功率控制电路电连接；所述升压电路的一输出端依次通过电感L100、电阻R100以及电阻R200接地，所述电阻R100与所述电阻R200的公共端通过所述霍尔电压传感器TV与所述功率控制电路电连接，所述霍尔电流传感器TA的电源端以及所述霍尔电压传感器TV的电源端分别与所述辅助电源电路电连接，所述霍尔电流传感器TA的接地端接地，所述霍尔电压传感器TV的接地端通过电阻R300接地。


7.根据权利要求5所述的臭氧发生器专用电源，其特征在于，所述功率控制电路包括型号为UCC3895的控制芯片IC1；
所述电压采样电路通过电阻R17与所述控制芯片IC1的ENA引脚电连接，所述控制芯片IC1的ENA引脚通过电阻R9与所述控制芯片IC1的EAOUT引脚电连接，电阻R8与电容C4串联后与所述电阻R9并联；所述电流采样电路通过电阻R1与运算放大器IC10的反向输入端电连接，所述运算放大器IC10的反向输入端通过电阻R2与所述运算放大器IC10的输出端电连接，电容C1与所述电阻R2并联，所述运算放大器IC10的同相输入端通过电阻R5接地，所述运算放大器IC10的输出端通过电阻R4与所述运算放大器IC20的反向输入端电连接，所述运算放大器IC20的反向输入端通过电阻R3与所述运算放大器IC20的输出端电连接，电容C2与所述电阻R3并联，所述运算放大器IC20的同相输入端通过电阻R6接地，所述运算放大器IC20的输出端通过电容C3接地，所述运算放大器IC20的输出端通过电阻R7与所述控制芯片IC1的RAMP引脚电连接；所述控制芯片IC1的RAMP引脚通过电阻R11所述控制芯片IC1的REF引脚电连接，所述控制芯片IC1的RAMP引脚依次通过电阻R12以及电容C4与三极管T1的发射极电连接，所述三极管T1的发射极通过电阻R14接地，所述三极管T1的集电极与所述控制芯片IC1的REF引脚电连接，所述三极管T1的基极通过电阻R13与所述控制芯片IC1的CT引脚电连接，所述控制芯片IC1的REF引脚通过电阻R16与所述控制芯片IC1的EAP引脚电连接；所述控制芯片IC1的GND引脚接地，所述控制芯片IC1的GND引脚通过电容Ct与所述控制芯片IC1的CT引脚电连接，所述控制芯片IC1的RT引脚通过电阻Rt接地，所述控制芯片IC1的DELAB引脚通过电阻Rdeab接地，所述控制芯片IC1的DELCD引脚通过电阻Rdecd接地，所述控制芯片IC1的ADS引脚通过电阻RdS接地，所述控制芯片IC1的ADS引脚通过电阻Rca与所述控制芯片IC1的CS引脚电连接，所述控制芯片IC1的CS引脚通过电容Ccs接地，电阻RCS与所述电容Ccs并联，所述控制芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓江城，
申请(专利权)人：大冶联源电器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42