[发明专利]一种中高频臭氧发生器装置及控制方法

说明书

本申请公开了一种中高频臭氧发生器装置及控制方法，该装置在技术上实现了臭氧发生室运行电压和运行电流的采样和闭环控制过程，可实现限压或限流控制运行，同时对臭氧发生室可能出现的短路和开路故障状态进行保护，确保了设备长期运行安全。另外，根据臭氧发生室在电极闪络时，电压值与电流值相互变化的规律，检测闪络的发生并进行相应控制，提高臭氧发生室运行可靠性，避免臭氧发生室接地极和内电极损坏。此外，所述中高频臭氧发生器装置可实现对臭氧发生室的最佳工作频率控制，在确定臭氧产量的同时降低臭氧能耗。最后，所述中高频臭氧发生器装置可实现对输入电源的中频或高频脉冲供电，可提高臭氧浓度并降低臭氧能耗指标。

技术领域

本申请涉及自动化控制技术领域，更具体地说，涉及一种中高频臭氧发生器装置及控制方法。

背景技术

臭氧(Ozone)因其具有极强的氧化能力和杀菌能力而在水处理、化学氧化、食品加工和医疗卫生等许多领域具有广泛的应用。臭氧发生器是用于制备臭氧的装置，按臭氧产生的方式划分，主要有三种：一是高压放电式，二是紫外线照射式，三是电解式。工业上制备臭氧最为可行和有效的方法为介质阻挡放电法(Dielectric barrier discharge，DBD)——采用高压放电电离(电化学反应)使空气中的部分氧气分解聚合为臭氧，是氧的同素异形转变过程。

目前主流的臭氧发生器大多采用臭氧产量和有功功率的反馈控制，这种控制方式易受外部条件影响导致介质绝缘击穿或过热损坏，而且无法监测臭氧发生器中臭氧发生室出现的各类故障，易导致发生室接地极和内电极因电蚀损坏，使得臭氧发生室运行稳定性较低，运行成本和维护成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种中高频臭氧发生器装置及控制方法，以实现降低臭氧发生室的运行成本和维护成本，并提高臭氧发生室的运行稳定性的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种中高频臭氧发生器装置，包括：臭氧发生室、臭氧电源及控制系统以及配套仪器仪表；其中，臭氧电源及控制系统包括整流模块、滤波模块、逆变模块、电压转换模块、采样模块和控制模块；

所述整流模块，用于接收输入电源，并将所述输入电源转换为直流电源信号；

所述滤波模块，用于对所述直流电源信号进行滤波处理；

所述逆变模块，用于根据输入控制信号，将滤波处理后的所述直流电源信号转换为交流形式的工作电源；

所述电压转换模块，用于对所述工作电源进行电压转换后传输给臭氧发生室，以控制所述臭氧发生室工作；

所述采样模块，用于获取所述臭氧发生室的运行电流以及所述臭氧发生室的运行电压；

所述控制模块，用于根据所述输入电源的频段，生成所述输入控制信号，和用于根据所述运行电流和所述运行电压，判断所述臭氧发生室是否发生故障，如果是，则关断所述逆变模块的能量输出。

可选的，所述逆变模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管；

所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管构成全桥逆变电路，其中，所述第一晶体管和第四晶体管构成所述全桥逆变电路的一组工作臂，所述第二晶体管和第三晶体管构成所述全桥逆变电路的另一组工作臂；

所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管为绝缘栅双极型晶体管。

可选的，所述电压转换模块为变压器；

所述变压器的初级绕组与所述全桥逆变电路的输出端连接；

所述变压器的次级绕组高压侧与所述臭氧发生室的高压输入端连接，接地侧与所述臭氧发生室的接地端连接后再接至地网。