臭氧因其具備強(qiáng)氧化性和殺菌能力,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療業(yè)及人類現(xiàn)實(shí)生活領(lǐng)域。在我國(guó),環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越引起公眾與有關(guān)部門(mén)的重視,臭氧在污染物處理領(lǐng)域的應(yīng)用前景逐漸受到重視,因此人工制備臭氧方法的研究也逐漸成為科研工作者的研究熱點(diǎn)。本文以工業(yè)上常用的介質(zhì)阻擋放電型的臭氧發(fā)生器為研究對(duì)象,在電源設(shè)計(jì)及控制策略方面進(jìn)行了深入的分析和研究。論文首先闡述了介質(zhì)阻擋放電(DBD)法制備臭氧的物理原理及特點(diǎn),并對(duì)國(guó)內(nèi)外介質(zhì)阻擋法制備臭氧技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向作出概述。根據(jù)目前傳統(tǒng)DBD臭氧發(fā)生電源研究中存在的問(wèn)題,本文旨在設(shè)計(jì)出高頻、高效的DBD臭氧發(fā)生電源,并對(duì)其在不同控制策略下的特性進(jìn)行研究。其次是介紹了感性移相脈沖寬度調(diào)制(PSPWM)控制的串聯(lián)諧振式DBD電源的主電路拓?fù)浜凸ぷ髟?并對(duì)感性PSPWM控制下的電源正饋輸出放電工況與環(huán)流放電工況分別進(jìn)行模態(tài)分析,并對(duì)不同工況下的等效電路聯(lián)立微分方程,得到兩種工況下放電功率P與工作頻率f的移相特性解析表達(dá)式。通過(guò)理論分析得出主要電氣量的移相特性,可以作為DBD臭氧發(fā)生電源的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)依據(jù)。論文還介紹了DBD臭氧發(fā)生電源脈沖密度調(diào)制(PDM)調(diào)功方法的工作原理,分析并指出了傳統(tǒng)PDM調(diào)功方法應(yīng)用于DBD臭氧發(fā)生電源時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)PDM調(diào)功方法的不足之處,提出了均勻PDM(SPDM)、改進(jìn)PDM等控制方法用于改進(jìn)傳統(tǒng)PDM負(fù)載電流易斷續(xù)的缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)PDM感性PSPWM混合調(diào)制調(diào)功方法并搭建了仿真模型加以分析研究,該法兼具改進(jìn)PDM與感性PSPWM的優(yōu)點(diǎn),且補(bǔ)足了改進(jìn)PDM與感性PSPWM調(diào)功方法單獨(dú)控制時(shí)的不足。論文對(duì)滿功率運(yùn)行時(shí)的DBD臭氧發(fā)生電源電路進(jìn)行了模態(tài)分析,得出高頻變壓器漏感與變比的設(shè)計(jì)依據(jù),基于TMS320F28335芯片設(shè)計(jì)了DBD臭氧發(fā)生電源的控制系統(tǒng),給出控制系統(tǒng)軟件算法的總體設(shè)計(jì)和PWM控制、PDM控制的軟件實(shí)現(xiàn)方案,并給出了基于DSP實(shí)現(xiàn)數(shù)字鎖相環(huán)的基本原理和電流頻率跟蹤控制的整個(gè)算法流程。論文搭建了DBD臭氧發(fā)生電源實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并根據(jù)利薩如實(shí)驗(yàn)測(cè)定出DBD臭氧發(fā)生器的負(fù)載參數(shù)。分別進(jìn)行了變壓器、驅(qū)動(dòng)電路、電流采樣電路、過(guò)零比較電路的設(shè)計(jì),利用DBD臭氧發(fā)生電源的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),完成了感性PSPWM、傳統(tǒng)PDM、改進(jìn)PDM、感性PSPWM改進(jìn)PDM四種調(diào)功控制方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出分析。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ123.2;TN86
【部分圖文】：

第 2 章 感性 PSPWM DBD 電源的工作原理與模態(tài)分析§2.4.2 仿真模型圖 2-10 所示為感性 PSPWM 全橋串聯(lián)諧振式 DBD 電源的仿真模型，其中控制部分是基于 Stateflow 模塊實(shí)現(xiàn)。圖中包括了逆變?nèi)珮螂娐�、變壓器諧振漏感 L、介質(zhì)阻擋負(fù)載等效電路和控制電路�？刂齐娐穼�(shí)現(xiàn)了電流頻率跟蹤與感性 PSPWM 控制，仿真參數(shù)采用文獻(xiàn)[26][41]中 DBD 臭氧發(fā)生電源的設(shè)計(jì)參數(shù)，仿真參數(shù)如表 2-1 所示，表中 P0與 f 均為額定參數(shù)。表 2-1 感性 PSPWM 全橋串聯(lián)諧振式 DBD 電源的仿真參數(shù)E(V) Cd（PF） Cg(PF) UZ(V) L(mh) P0(W) f(Hz)2000 9000 6000 3000 80.5 3000 7000

和圖

Ud的移相特性對(duì)比曲線
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2881990