臭氧发生器高频高压逆变电源的研究与设计

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要由于介质阻挡放电(Diel删cBarrierDischargc，DBD)型臭氧发生器在发生装置一定的情况下，增大其逆变电源输出电压的幅值与频率能有效提高臭氧发生器臭氧生成的效率，对于这类电源研制主要集中在如何实现其输出的高频化，高压化。本文研究的目的在于针对DBD型臭氧发生器的负载特性的，设计一种数千瓦级功率的高频高压逆变电源以满足臭氧发生器这类装置的需要。文章首先简要地叙述了臭氧的性质、相关应用及产生方法。通过对介质阻挡放电原理的介绍和目前国内外臭氧发生器研制现状的对比，阐述了采用高频高压逆变电源的合理性和必要性。其次，通过对方波型电压和正弦波电

2、压下DBD型臭氧发生器负载电特性的分析，论证了其平均功率消耗等参数与负载电压频率，幅值的定量关系，为通过实现逆变电源输出的高频化和高压化来提升臭氧生成的效率这一思路提供了理论基础。建立在现有DBD型臭氧发生器逆变电源工作原理对比的基础上，本文进一步提出了采用软开关移相全桥PWM变换器的控制思路，并对这类变换器稳态过程和注意事项进行了说明以指导其研制过程。之后，通过对主功率变压器、逆变主电路、移相控制电路等部分的分析，本文完成了针对DBD型臭氧发生器负载特性的高频高压逆变电源具体设计，并在这一过程中运用电路辅助设计软件PSPICE进行了验证和优化。最后，本文进行了总结和展望。关

3、键词：臭氧；介质阻挡放电；软开关；移相PwM控制大连理工大学硕士学位论文ReseachandDesignofHigh··FrequencyHigh·-VoltageInverterforOzoneGeneratorAbstractAstheaugmentofinverteroutputvoltageandfrequencyCalleffectivelyimprovetheefficiencyofozonesynthesis，undertheconditionwithoutchanginggeneratingdevice，thekeytodevelopDBD(Dielectri

4、cBarrierDischarge)ozonegeneratorishowtorealizethehigh—frequencyhigh-voltageoutputofinverterpowersupply．AgainsttheloadcharacteristicofDBDozonegenerator，thispaperistodesignakindofinverterworkingatkilowattsleveltomeetaboveneeds．Firstly，thispaperbrieflyintroducestheozone’sproperty，relativeappli

5、cationsaswellasmanufacturemethods．ThroughthedescriptionofDBDmechanicsandcomparisonbetweendomesticandforeignpresentstates，therationalityandnecessityoftakingadvantageofhigh—frequencyhigh·voltageinverterisrepresented．Meanwhile，accordingtotheanalysisofDBDozonegenerator’sloadcharacteristicwhichi

6、sundersquarewavevoltageandsinusoidone，thequantitativerelationshipbetweensuchasaveragepowerconsumptionandoutputvoltageaswellasfrequencyisdemonstrated．Indoingso，thetheoreticalfoundationofusinghighvoltageandhighfrequencyinvertertoincreaseozoneproductivityisestablished．Furthermore，basedonthecon

7、trastofpresentDBDinverters’operatingprinciple，themethodthatadoptssoftswitchingandphaseshiftPWMcontrolisprovided．Toguidethiskindofinverter’sdevelopment，itssteadyprocessandresearchingattentionisalsoinstructed．Aftertheabove，theconcretedesignofhigh-frequency