DBD型臭氧发生器M型“缺口”现象的探讨.pdf

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1、第45卷第1期电力电子技术Vo1．45．No．12011年1月PowetElectronicsJanuary2011DBD型臭氧发生器M型“缺口"现象的探讨高少波，许东卫，刘钟阳(大连理工大学，辽宁大连116024)摘要：介质阻挡放电(DielectnicBannienDischange，简称DBD)型臭氧发生器用高频逆变电源，在变压器初级观测到电压出现两次翻转过程，呈M形状，这里定义为电压M型“缺口”。通过电压电流数据的采集对比，发现由于电流换向时间与IGBT导通时间不一致，导致容性负载通过变压器及IGBT体二极管向电源放电，使得变压器初级电压发生短暂时间的翻转，

2、开关管管压降出现M形状的“缺口”。分析可知在电压翻转的两个瞬问，介质电容对变压器存在较大的过电压冲击．影响变压器的绝缘特性及系统的可靠性。并进一步讨论了M型“缺口”区间大小在正负半周期对介质阻挡放电的影响。在实际调试过程中通过调节PWM触发脉冲的占空比及缩短桥式逆变电路中IGBT桥臂的“死区”时间．避免M型“缺口”的出现。关键词：高频电源；臭氧发生器；介质阻挡放电；电压翻转中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)O1—0085—02DiscussontheM“Gap”ShapePhenomenonofDBD—TypeOzoneGen

3、eratorGAOShao—bo，XUDong—wei，LIUZhong—yang(DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)Abstract：Inthehigh~equencyinverterpowersupplyforDBD—typeozonegenerator，voltageturnedtwicecanbeob—servedatlowtensionsideoftransformer，emergingMshape，andit’ScalledM“gap”inthistext．Bycollectingthevol

4、tageandcurrent，itisNundthatbecausetheasynchronismbetweenthecurrentreversaltimeandthebreakovertimeofIGBT，capacitveloaddischargetopowersupplybytransformerandIGBT’Sdiode，itleadstotheshort—timeturningofvoltageattransformer’Slowtensionside．andemergesM“gap”0nthevoltageoftheswitch．Itanalysest

5、hatbaHumtitanalcapacitorexistsovervohagetotransformeronthetwovoltage—turningtime，anditefectstothedi—electricpropertiesoftransformerandthereliabilityofsystem．ItalsodiscusstheeffectbetweenthetimeofM“gap’’andthedielecticbarrierdischargeinallperiod．TheM“gap’’canbeavoidedthroughaccommodatin

6、gthedutyrateofPWMorshorteningIGBT’S“Deadtime”oftheinverterattheactualdebugging．Keywords：high一~equeneypowersupply；ozonegenerator；dielectnicbanniendischange；voltageturning1引言现M形状的“缺口”现象。这里通过采集高频变压器初级电压电流．与开关管电压波形进行对比分臭氧是不产生二次污染的氧化剂和消毒剂，析．结合其等效电路，具体地解释了电压出现M广泛应用于杀菌、漂白和工业氧化领域。而介质阻型“缺口”现象的原

7、因．并分析了其存在的危害与挡放电(DielectricBarrierDischarge，简称DBD)是弊处，给出了在实际调试过程中使其问缩小到工业生产臭氧的主要方法目前人们对于臭氧发最小的方法生器负载特性及模型的研究llI中，对配套开关电源方案的选择以及负载输出功率的控制已作了大2逆变电源结构拓扑量研究。对开关电源与负载串联谐振状态的负载DBD用电源主要由初级整流、高频逆变、高频特性及工作过程作了大量的理论探讨『21，但实际高压变压器和PWM控制4部分组成，如图1所工程中由于开关管的非理想化．DBD型臭氧发生示。DBD电极相当于外接容性负载，等效为介质器在非完全