臭氧因其具備強氧化性和殺菌能力,已被廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)療業(yè)及人類現(xiàn)實生活領域。在我國,環(huán)保問題越來越引起公眾與有關部門的重視,臭氧在污染物處理領域的應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。本文以工業(yè)上常用的介質阻擋放電型的臭氧發(fā)生器為研究對象,在電源設計及控制策略方面進行了深入的分析和研究。論文首先闡述了介質阻擋放電(DBD)法制備臭氧的物理原理及特點,并對國內(nèi)外介質阻擋法制備臭氧技術的研究現(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題,本文旨在設計出高頻、高效的DBD臭氧發(fā)生電源,并對其在不同控制策略下的特性進行研究。其次是介紹了感性移相脈沖寬度調制(PSPWM)控制的串聯(lián)諧振式DBD電源的主電路拓撲和工作原理,并對感性PSPWM控制下的電源正饋輸出放電工況與環(huán)流放電工況分別進行模態(tài)分析,并對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式。通過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)生電源的設計提供理論指導依據(jù)。論文還介紹了DBD臭氧發(fā)生電源脈沖密度調制(PDM)調功方法的工作原理,分析并指出了傳統(tǒng)PDM調功方法應用于DBD臭氧發(fā)生電源時的優(yōu)缺點。針對傳統(tǒng)PDM調功方法的不足之處,提出了均勻PDM(SPDM)、改進PDM等控制方法用于改進傳統(tǒng)PDM負載電流易斷續(xù)的缺點。在此基礎上,提出了一種改進PDM感性PSPWM混合調制調功方法并搭建了仿真模型加以分析研究,該法兼具改進PDM與感性PSPWM的優(yōu)點,且補足了改進PDM與感性PSPWM調功方法單獨控制時的不足。論文對滿功率運行時的DBD臭氧發(fā)生電源電路進行了模態(tài)分析,得出高頻變壓器漏感與變比的設計依據(jù),基于TMS320F28335芯片設計了DBD臭氧發(fā)生電源的控制系統(tǒng),給出控制系統(tǒng)軟件算法的總體設計和PWM控制、PDM控制的軟件實現(xiàn)方案,并給出了基于DSP實現(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算法流程。論文搭建了DBD臭氧發(fā)生電源實驗平臺,并根據(jù)利薩如實驗測定出DBD臭氧發(fā)生器的負載參數(shù)。分別進行了變壓器、驅動電路、電流采樣電路、過零比較電路的設計,利用DBD臭氧發(fā)生電源的實驗樣機,完成了感性PSPWM、傳統(tǒng)PDM、改進PDM、感性PSPWM改進PDM四種調功控制方法的實驗驗證,并對實驗結果作出分析。
【學位單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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 模塊實現(xiàn)。圖中包括了逆變?nèi)珮螂娐贰⒆儔浩髦C振漏感 L、介質阻擋負載等效電路和控制電路�？刂齐娐穼崿F(xiàn)了電流頻率跟蹤與感性 PSPWM 控制，仿真參數(shù)采用文獻[26][41]中 DBD 臭氧發(fā)生電源的設計參數(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的移相特性對比曲線
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2881990