Forschung und Herstellung von Wechselrichter-Stromversorgungen für dielektrische Barrieren mit starker Ionisationsentladung -Lithium - Ionenbatterie Ausrüstung
Die Technologie der starken Ionisationsentladung mit dielektrischer Barriere ist ein wichtiger neuer Aspekt der Plasmaanwendungstechnologie. Es bedeckt eine dünne dielektrische Schicht auf beiden Seiten oder einer Seite des Gasentladungsspalts, indem es Methoden wie Kleben verwendet. Wenn ein Hochspannungs-Wechselstrom einer bestimmten Frequenz zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, wird das Gas im Spalt ionisiert und bildet eine starke Gasentladung, wodurch ein hochkonzentriertes Plasma entsteht. Die Entladungsintensität des Gases im Spalt ist eine Größe, die sich auf Frequenz, Spannung, Material und Struktur bezieht. Aufgrund der Beschränkung von Hochleistungs-Frequenzumrichtergeräten und -technologien kann das herkömmliche Stromversorgungsgerät für die Entladung der dielektrischen Barriere nur auf zwei Arten realisiert werden: Zum einen wird ein Transformator verwendet, um die Netzfrequenz AC direkt auf die erforderliche Spannung anzuheben; Die andere besteht darin, Geräte wie Thyristoren zu verwenden, die den Wechselstrom der Netzfrequenz zu einem relativ hochfrequenten Wechselstrom modulieren. Mit diesen beiden Arten der Stromversorgung kann zwar eine hohe Spannung zwischen den beiden Polen des Entladegeräts angelegt werden und die Wechselrichterstromversorgung von Geräten wie Thyristoren oder GTRs kann auch die Betriebsfrequenz des Entladegeräts erhöhen, aber es kann immer noch nicht die Anforderungen einer Hochleistungsgasentladung erfüllen. Um den Anforderungen des Projekts gerecht zu werden, geben Sie das Fondsprojekt frei: ein Ingenieur, der von der National Natural Science Foundation of China (69871002) finanziert wird und dessen Forschungsrichtung die Anwendung der Leistungselektroniktechnologie in der Plasmatechnik ist. (Lithium-Ionen-Batterieausrüstung)
Die Gasentladung im elektrischen Spalt ist nicht stark genug. Die Entladungsvorrichtung und die Wechselrichter-Leistungsvorrichtung sind sperrig, und die Struktur der Wechselrichter-Stromversorgung ist komplex und instabil, was den Anforderungen praktischer Anwendungen nicht gerecht werden kann und die Entwicklung der Anwendungstechnologie der starken Ionisationsentladung der dielektrischen Barriere einschränkt.
Das Aufkommen von hochfrequenten und leistungsstarken leistungselektronischen Geräten wie IGBT und die Entwicklung der damit verbundenen Frequenzumwandlungstechnologie bieten eine zuverlässige Voraussetzung und Garantie für die Entwicklung der Dielektrikumsentladung mit starker Ionisation, einer aufstrebenden Technologie. Wir wissen, dass IGBT ein zusammengesetztes Bauteil aus MOSFET und GTR ist, das die doppelten Vorteile von MOSFET und GTR hat. Die Anwendung von IGBT auf die Wechselrichterstromversorgung für eine starke Ionisationsentladung der dielektrischen Barriere verdoppelt nicht nur die Leistung der Entladungsvorrichtung der dielektrischen Barriere, sondern verdoppelt auch das Volumen der Entladungsvorrichtung und des Netzteilgeräts, vereinfacht die Stromversorgung des Wechselrichters weiter und verdoppelt die Entladungsvorrichtung der dielektrischen Barriere. Das Anwendungsspektrum der starken Ionisationsentladungstechnologie wird immer breiter.
2 Ersatzschaltung der dielektrischen Barriereentladung Die prinzipielle Struktur der dielektrischen Barriereentladung ist in a dargestellt, 1 ist die Hochspannungselektrode; es ist die dielektrische Schicht; 3 ist der Austragsspalt; 4 ist die Masseelektrode; 5 ist die Stromversorgung. Nach der physikalischen Strukturanalyse ist die dielektrische Barriereentladung eigentlich ein verlustbehafteter Kondensator, der aus Entladungselektroden, dielektrischen Schichten und Entladungsluftspalten besteht, die einer resistiv-kapazitiven Last für die Stromversorgung entsprechen können. b ist das Ersatzschaltbild der dielektrischen Barriereentladung. Unter ihnen ist Cg die Kapazität des Auslassluftspalts; Rg ist der äquivalente Widerstand des Entladungsspalts, der sich mit der zwischen den Elektroden angelegten Spannung ändert und eine starke Nichtlinearität aufweist; Cs ist die Kapazität des Dielektrikums. Das Einsetzen der dielektrischen Schicht unterdrückt effektiv den unbegrenzten Anstieg des Entladestroms, verhindert Funkenentladung oder Lichtbogenentladung im Entladungsspalt und macht die im Spalt gebildete Gasentladung intensiver und fügt somit einige neue Merkmale hinzu: (1) Dielektrische Barriere Die Entladungsvorrichtung hat eine hohe Anfangsspannung und Arbeitsspannung. Wenn die zwischen den beiden Elektroden der dielektrischen Barriereentladungsvorrichtung angelegte Spannung niedriger als die Anfangsspannung ist, bildet sich im Spalt keine Gasentladung, und der Strom, der durch die Last fließt, ist sehr gering. Wenn die Spannung im Spalt höher ist als die Anfangsspannung des Entladespalts, beginnt eine Gasentladung im Spalt aufzutreten, und die Intensität der Entladung ist proportional zur Spannung. Je höher die Spannung, desto stärker die Entladung; (2) Um eine starke Ionisationsentladung der dielektrischen Barriere zu erreichen, muss die Stromversorgung Bei einer höheren Betriebsfrequenz ist die Intensität der Entladung der dielektrischen Barriere proportional zur Frequenz der Versorgungsspannung. Je höher die an beiden Enden der Elektroden angelegte Spannungsfrequenz ist, desto stärker ist die Gasentladung im Spalt und je größer der Verlust des Dielektrikums, desto gravierender ist die Wärmeentwicklung. (3) Um den besten Entladungseffekt zu erzielen, ist die dielektrische Schicht in der dielektrischen Barriereentladungsvorrichtung im Allgemeinen sehr dünn gemacht, die angelegte Spannung arbeitet oft nahe am kritischen Durchbruchspannungswert und die Überspannungsfähigkeit der Entladungsvorrichtung ist sehr gering; (4) Die Entladungsvorrichtung der dielektrischen Barriere ist eine ohmsche und kapazitive Last, und der Stromkreis kann sich mit der Streuinduktivität des Transformators und des Stromkreises bilden, wenn er arbeitet. LC-Schwingung, so dass sich an beiden Enden der Last eine Überspannung bildet, insbesondere beim Anfahren, kann leichter eine resonante Überspannung gebildet werden, die die Sicherheit des Entladegeräts und der Stromversorgung selbst gefährdet. Daher muss das Design der Schaltung sicherstellen, dass die an die Last angelegte Spannung die Startspannung schnell überschreiten kann Die Anfangsspannung bildet keine Überspannung.
3 Grundaufbau des IGBT-Wechselrichternetzteils für dielektrische Barriereentladung Das Blockschaltbild des IGBT-Wechselrichternetzteils, das nach den technischen Anforderungen der dielektrischen Barriereentladung ausgelegt ist, ist in der Abbildung dargestellt. Der dreiphasige Wechselstrom wird nach der EMV-Filterung durch den Gleichrichterfilterkreis in einen glatten Gleichstrom gleichgerichtet. Der IGBT-Vollbrücken-Wechselrichter wandelt diese Gleichspannung in eine einphasige Wechselstromleistung mit einem gleichmäßig einstellbaren Tastverhältnis innerhalb eines bestimmten Bereichs um und gibt sie dann an eine dielektrische Barriereentladungsvorrichtung aus, nachdem sie von einem Hochfrequenz- und Hochspannungstransformator verstärkt wurde. Die gesamte Regelung des Systems wird durch einen IGBT-Vollbrücken-Wechselrichter realisiert. Der Zweck der Verwendung der EMV-Filterschaltung im Stromversorgungssystem besteht darin, das elektromagnetische Rauschen und Leitungsrauschen, das durch den Wechselrichterkreis und die Hochfrequenz- und Hochspannungsgasentladung erzeugt wird, wirksam zu unterdrücken, um zu verhindern, dass die Wechselrichterstromversorgung und die Hochfrequenz- und Hochspannungsgasentladung das Netznetz und das Stromnetz selbst beeinträchtigen. und andere Geräte drumherum. Der Gleichrichtungs- und Filterteil des Systems verwendet eine dreiphasige unkontrollierbare Vollbrückengleichrichtung und LC-Filterung, wodurch die Schaltung vereinfacht und die Kosten gesenkt werden können. Der IGBT-Wechselrichter verwendet die Vollbrücken-PWM-Technologie, die nicht nur die Anforderungen der dielektrischen Barriereentladungstechnologie erfüllt, sondern auch die Struktur des Wechselrichter-Stromversorgungssystems vereinfacht. Der Hochfrequenz-Hochspannungstransformator verwendet einen Ferritkern, der für Hochfrequenzarbeiten geeignet ist. Versuchen Sie beim Wickeln der Wicklung, ein dünneres Isoliermaterial mit guter Isolationsleistung zu verwenden, und wickeln Sie gleichzeitig die Primärspule mit einer kleinen Windungszahl in die Mitte der Sekundärspule. , um die Streuinduktivität zu reduzieren.
4 Steuerkreis Der Steuerkreis ist ein sehr wichtiger Aspekt im Stromversorgungssystem der dielektrischen Barriere. Alle Funktionen der dielektrischen Barriereentladung werden durch den Steuerkreis realisiert, der den IGBT-Wechselrichter steuert. Der Steuerstromkreis des Netzteils besteht aus einer Signalerkennungsschaltung, einem PWM-Steuerkreis, einer Antriebs- und Schutzschaltung und anderen Teilen.
4.1 Signalerkennung Das Netzteil ist mit einer Eingangsspannungssignalerkennung, IGBT-Überstromsignalerkennung, Ausgangsspannungssignalerkennung, Laststromsignalerkennung usw. ausgestattet. Das Eingangsspannungssignal wird vom Hilfstransformator erhalten; die IGBT-Überstromerkennung wird von der Quelle des IGBT durch die Diode erhalten; Die Erkennung der Ausgangsspannung erfolgt über den Spannungsteiler. Die Laststromerfassung besteht darin, einen Messkondensator C in Reihe mit der dielektrischen Barriere zu schalten, die von der Niederspannungsseite der Entladevorrichtung erhalten wird (siehe). Weil: raus), und weil: C erkennt die Kapazität des Kondensators. Es ist ersichtlich, dass, solange die Spannung am Kondensator erkannt wird, der Strom, der durch die Last fließt, bekannt sein kann. Der Zweck der Verwendung eines Messkondensators zur Messung des Laststroms: Einerseits ist die dielektrische Barriereentladungsvorrichtung selbst eine kapazitive Last, und die Verwendung des Messkondensators zur Erfassung des Laststroms vereinfacht die Schaltung und gewährleistet gleichzeitig die Messgenauigkeit; Auf der anderen Seite verursacht es keinen Stromkreisverlust.
42PWM-Steuerschaltung Die Kernkomponente, die von der PWM-Steuerschaltung verwendet wird, ist die Pulsweitenmodulationskomponente SG3524. Wie gezeigt, besteht die Sanftanlaufschaltung des Systems aus einem Addierer und einem Integrator, die aus Operationsverstärkern bestehen, und ist mit Pin 9 des SG3524 verbunden. Wenn das System eingeschaltet ist, steuert die Sanftanlaufschaltung den Pegel von Pin 9 des SG3524 so, dass die Ausgangsspannung gerade bei der Anfangsspannung der Entladung liegt und sie für einen bestimmten Zeitraum beibehält, und dann erhöht der Integrator allmählich den Pegel von Pin 9 entsprechend einer bestimmten Steigung, um die Ausgangsspannung auf die Entladespannung ansteigen zu lassen. Spannungseinstellung. Dadurch wird ein Aufprall auf die Last beim Starten vermieden. Die Stabilität der Ausgangsspannung wird durch den Fehlerverstärker (Pin 1, Pin 2) des SG3524 und Peripherieschaltungen realisiert. Wenn Fehler wie Überspannung, Überstrom, Überlast und Unterspannung im Stromversorgungssystem auftreten, sendet der Trigger nach der Verarbeitung durch die Signalverarbeitungsschaltung einen hohen Pegel an Pin 10 des SG3524 und sperrt die Ausgangsspannung für 20 ms und wiederholt dann den Sanftanlaufvorgang. Bleibt das Fehlerphänomen innerhalb eines bestimmten Zeitraums bestehen, wird die Stromversorgung komplett unterbrochen und ein Fehleralarm ausgegeben.
Die Ausgangs-PWM-Modulationswelle kann den isolierten Optokoppler direkt ansteuern.
PWM-Steuerschaltung 4.3 Verbesserung der Ansteuerschaltung EXB841 ist ein spezielles IGBT-Ansteuerungsmodul, das von der Fuji Corporation aus Japan hergestellt wird. Aufgrund des Aufbaus und der Verwendung treten häufig einige Probleme auf, so dass einige Verbesserungen an der Antriebsschaltung in der Anwendung vorgenommen wurden: (1) Das EXB841-Antriebsmodul verwendet eine einzelne +20V Zur Stromversorgung wird die negative Vorspannung durch die Verwendung einer 5V-Spannungsreglerröhre gebildet. Aufgrund seiner geringen Leistung kann es die Schwankung der Netzspannung nicht gut unterdrücken, und es ist leicht, den IGBT zu beschädigen. Daher wird eine 6V-Reglerröhre mit einer Leistung von 1W außerhalb des Stromkreises angeschlossen und die Versorgungsspannung leicht erhöht. Auf diese Weise kann die Beschädigung des Antriebsmoduls effektiv verhindert und gleichzeitig der IGBT zuverlässiger angesteuert und abgeschaltet werden; (2)Die in Reihe geschaltete Gleichrichterdiode mit schneller Wiederherstellung zwischen dem Überstromerkennungsanschluss des EXB841-Treiberstromkreises und dem Drain des IGBT schützt den IGBT vor Überstrom. Es hat einen sehr wichtigen Einfluss, und der Durchlassspannungsabfall muss im Allgemeinen 3 V betragen. Die Schlussfolgerungen von Fast Recovery 5, die auf dem heimischen Markt erworben werden können, haben sich jedoch in der dielektrischen Barriereentladungstechnologie als erfolgreich erwiesen. Anträge. Die Praxis hat gezeigt, dass das Design des Wechselrichter-Stromversorgungssystems die Anforderungen der dielektrischen Barriereentladungstechnologie vollständig erfüllt. Das Netzteil hat nicht nur eine einfache Schaltungsstruktur, verdoppelt das Volumen und hat eine stabile und zuverlässige Leistung, sondern reduziert auch das Volumen eines dielektrischen Barriereentladungsgeräts mit dem Netzteil erheblich und verbessert die Leistung erheblich. Die Anwendungsergebnisse des Netzteils mit einer Ausgangsleistung von 20kW und einer Arbeitsfrequenz von 20kHz in einem ergiebigen, hochkonzentrierten Ozongenerator zeigen, dass das Volumen des Netzteils nur ein Fünftel des ursprünglichen Volumens und das Volumen des Ozongenerators nur ein Sechstel des ursprünglichen Volumens beträgt. Unter den gleichen Produktionsbedingungen steigt die O3-Konzentration um ein Vielfaches, die höchste Konzentration kann 200 g/m3 erreichen, und auch der Rohgasverbrauch wird reduziert. Das Problem, das durch die Wechselrichterstromversorgung verursacht wird, besteht darin, dass die Erhöhung der Frequenz den Energieverbrauch des Entladegeräts erhöht und den Wirkungsgrad verringert. Das nächste Entwicklungsziel ist es, die Regelungsmethode zu verbessern und zu versuchen, die Effizienz des Geräts zu verbessern, während die hohe Konzentration und die hohe Leistung des ozonerzeugenden Geräts beibehalten werden.
Die Gasentladung im elektrischen Spalt ist nicht stark genug. Die Entladungsvorrichtung und die Wechselrichter-Leistungsvorrichtung sind sperrig, und die Struktur der Wechselrichter-Stromversorgung ist komplex und instabil, was den Anforderungen praktischer Anwendungen nicht gerecht werden kann und die Entwicklung der Anwendungstechnologie der starken Ionisationsentladung der dielektrischen Barriere einschränkt.
Das Aufkommen von hochfrequenten und leistungsstarken leistungselektronischen Geräten wie IGBT und die Entwicklung der damit verbundenen Frequenzumwandlungstechnologie bieten eine zuverlässige Voraussetzung und Garantie für die Entwicklung der Dielektrikumsentladung mit starker Ionisation, einer aufstrebenden Technologie. Wir wissen, dass IGBT ein zusammengesetztes Bauteil aus MOSFET und GTR ist, das die doppelten Vorteile von MOSFET und GTR hat. Die Anwendung von IGBT auf die Wechselrichterstromversorgung für eine starke Ionisationsentladung der dielektrischen Barriere verdoppelt nicht nur die Leistung der Entladungsvorrichtung der dielektrischen Barriere, sondern verdoppelt auch das Volumen der Entladungsvorrichtung und des Netzteilgeräts, vereinfacht die Stromversorgung des Wechselrichters weiter und verdoppelt die Entladungsvorrichtung der dielektrischen Barriere. Das Anwendungsspektrum der starken Ionisationsentladungstechnologie wird immer breiter.
2 Ersatzschaltung der dielektrischen Barriereentladung Die prinzipielle Struktur der dielektrischen Barriereentladung ist in a dargestellt, 1 ist die Hochspannungselektrode; es ist die dielektrische Schicht; 3 ist der Austragsspalt; 4 ist die Masseelektrode; 5 ist die Stromversorgung. Nach der physikalischen Strukturanalyse ist die dielektrische Barriereentladung eigentlich ein verlustbehafteter Kondensator, der aus Entladungselektroden, dielektrischen Schichten und Entladungsluftspalten besteht, die einer resistiv-kapazitiven Last für die Stromversorgung entsprechen können. b ist das Ersatzschaltbild der dielektrischen Barriereentladung. Unter ihnen ist Cg die Kapazität des Auslassluftspalts; Rg ist der äquivalente Widerstand des Entladungsspalts, der sich mit der zwischen den Elektroden angelegten Spannung ändert und eine starke Nichtlinearität aufweist; Cs ist die Kapazität des Dielektrikums. Das Einsetzen der dielektrischen Schicht unterdrückt effektiv den unbegrenzten Anstieg des Entladestroms, verhindert Funkenentladung oder Lichtbogenentladung im Entladungsspalt und macht die im Spalt gebildete Gasentladung intensiver und fügt somit einige neue Merkmale hinzu: (1) Dielektrische Barriere Die Entladungsvorrichtung hat eine hohe Anfangsspannung und Arbeitsspannung. Wenn die zwischen den beiden Elektroden der dielektrischen Barriereentladungsvorrichtung angelegte Spannung niedriger als die Anfangsspannung ist, bildet sich im Spalt keine Gasentladung, und der Strom, der durch die Last fließt, ist sehr gering. Wenn die Spannung im Spalt höher ist als die Anfangsspannung des Entladespalts, beginnt eine Gasentladung im Spalt aufzutreten, und die Intensität der Entladung ist proportional zur Spannung. Je höher die Spannung, desto stärker die Entladung; (2) Um eine starke Ionisationsentladung der dielektrischen Barriere zu erreichen, muss die Stromversorgung Bei einer höheren Betriebsfrequenz ist die Intensität der Entladung der dielektrischen Barriere proportional zur Frequenz der Versorgungsspannung. Je höher die an beiden Enden der Elektroden angelegte Spannungsfrequenz ist, desto stärker ist die Gasentladung im Spalt und je größer der Verlust des Dielektrikums, desto gravierender ist die Wärmeentwicklung. (3) Um den besten Entladungseffekt zu erzielen, ist die dielektrische Schicht in der dielektrischen Barriereentladungsvorrichtung im Allgemeinen sehr dünn gemacht, die angelegte Spannung arbeitet oft nahe am kritischen Durchbruchspannungswert und die Überspannungsfähigkeit der Entladungsvorrichtung ist sehr gering; (4) Die Entladungsvorrichtung der dielektrischen Barriere ist eine ohmsche und kapazitive Last, und der Stromkreis kann sich mit der Streuinduktivität des Transformators und des Stromkreises bilden, wenn er arbeitet. LC-Schwingung, so dass sich an beiden Enden der Last eine Überspannung bildet, insbesondere beim Anfahren, kann leichter eine resonante Überspannung gebildet werden, die die Sicherheit des Entladegeräts und der Stromversorgung selbst gefährdet. Daher muss das Design der Schaltung sicherstellen, dass die an die Last angelegte Spannung die Startspannung schnell überschreiten kann Die Anfangsspannung bildet keine Überspannung.
3 Grundaufbau des IGBT-Wechselrichternetzteils für dielektrische Barriereentladung Das Blockschaltbild des IGBT-Wechselrichternetzteils, das nach den technischen Anforderungen der dielektrischen Barriereentladung ausgelegt ist, ist in der Abbildung dargestellt. Der dreiphasige Wechselstrom wird nach der EMV-Filterung durch den Gleichrichterfilterkreis in einen glatten Gleichstrom gleichgerichtet. Der IGBT-Vollbrücken-Wechselrichter wandelt diese Gleichspannung in eine einphasige Wechselstromleistung mit einem gleichmäßig einstellbaren Tastverhältnis innerhalb eines bestimmten Bereichs um und gibt sie dann an eine dielektrische Barriereentladungsvorrichtung aus, nachdem sie von einem Hochfrequenz- und Hochspannungstransformator verstärkt wurde. Die gesamte Regelung des Systems wird durch einen IGBT-Vollbrücken-Wechselrichter realisiert. Der Zweck der Verwendung der EMV-Filterschaltung im Stromversorgungssystem besteht darin, das elektromagnetische Rauschen und Leitungsrauschen, das durch den Wechselrichterkreis und die Hochfrequenz- und Hochspannungsgasentladung erzeugt wird, wirksam zu unterdrücken, um zu verhindern, dass die Wechselrichterstromversorgung und die Hochfrequenz- und Hochspannungsgasentladung das Netznetz und das Stromnetz selbst beeinträchtigen. und andere Geräte drumherum. Der Gleichrichtungs- und Filterteil des Systems verwendet eine dreiphasige unkontrollierbare Vollbrückengleichrichtung und LC-Filterung, wodurch die Schaltung vereinfacht und die Kosten gesenkt werden können. Der IGBT-Wechselrichter verwendet die Vollbrücken-PWM-Technologie, die nicht nur die Anforderungen der dielektrischen Barriereentladungstechnologie erfüllt, sondern auch die Struktur des Wechselrichter-Stromversorgungssystems vereinfacht. Der Hochfrequenz-Hochspannungstransformator verwendet einen Ferritkern, der für Hochfrequenzarbeiten geeignet ist. Versuchen Sie beim Wickeln der Wicklung, ein dünneres Isoliermaterial mit guter Isolationsleistung zu verwenden, und wickeln Sie gleichzeitig die Primärspule mit einer kleinen Windungszahl in die Mitte der Sekundärspule. , um die Streuinduktivität zu reduzieren.
4 Steuerkreis Der Steuerkreis ist ein sehr wichtiger Aspekt im Stromversorgungssystem der dielektrischen Barriere. Alle Funktionen der dielektrischen Barriereentladung werden durch den Steuerkreis realisiert, der den IGBT-Wechselrichter steuert. Der Steuerstromkreis des Netzteils besteht aus einer Signalerkennungsschaltung, einem PWM-Steuerkreis, einer Antriebs- und Schutzschaltung und anderen Teilen.
4.1 Signalerkennung Das Netzteil ist mit einer Eingangsspannungssignalerkennung, IGBT-Überstromsignalerkennung, Ausgangsspannungssignalerkennung, Laststromsignalerkennung usw. ausgestattet. Das Eingangsspannungssignal wird vom Hilfstransformator erhalten; die IGBT-Überstromerkennung wird von der Quelle des IGBT durch die Diode erhalten; Die Erkennung der Ausgangsspannung erfolgt über den Spannungsteiler. Die Laststromerfassung besteht darin, einen Messkondensator C in Reihe mit der dielektrischen Barriere zu schalten, die von der Niederspannungsseite der Entladevorrichtung erhalten wird (siehe). Weil: raus), und weil: C erkennt die Kapazität des Kondensators. Es ist ersichtlich, dass, solange die Spannung am Kondensator erkannt wird, der Strom, der durch die Last fließt, bekannt sein kann. Der Zweck der Verwendung eines Messkondensators zur Messung des Laststroms: Einerseits ist die dielektrische Barriereentladungsvorrichtung selbst eine kapazitive Last, und die Verwendung des Messkondensators zur Erfassung des Laststroms vereinfacht die Schaltung und gewährleistet gleichzeitig die Messgenauigkeit; Auf der anderen Seite verursacht es keinen Stromkreisverlust.
42PWM-Steuerschaltung Die Kernkomponente, die von der PWM-Steuerschaltung verwendet wird, ist die Pulsweitenmodulationskomponente SG3524. Wie gezeigt, besteht die Sanftanlaufschaltung des Systems aus einem Addierer und einem Integrator, die aus Operationsverstärkern bestehen, und ist mit Pin 9 des SG3524 verbunden. Wenn das System eingeschaltet ist, steuert die Sanftanlaufschaltung den Pegel von Pin 9 des SG3524 so, dass die Ausgangsspannung gerade bei der Anfangsspannung der Entladung liegt und sie für einen bestimmten Zeitraum beibehält, und dann erhöht der Integrator allmählich den Pegel von Pin 9 entsprechend einer bestimmten Steigung, um die Ausgangsspannung auf die Entladespannung ansteigen zu lassen. Spannungseinstellung. Dadurch wird ein Aufprall auf die Last beim Starten vermieden. Die Stabilität der Ausgangsspannung wird durch den Fehlerverstärker (Pin 1, Pin 2) des SG3524 und Peripherieschaltungen realisiert. Wenn Fehler wie Überspannung, Überstrom, Überlast und Unterspannung im Stromversorgungssystem auftreten, sendet der Trigger nach der Verarbeitung durch die Signalverarbeitungsschaltung einen hohen Pegel an Pin 10 des SG3524 und sperrt die Ausgangsspannung für 20 ms und wiederholt dann den Sanftanlaufvorgang. Bleibt das Fehlerphänomen innerhalb eines bestimmten Zeitraums bestehen, wird die Stromversorgung komplett unterbrochen und ein Fehleralarm ausgegeben.
Die Ausgangs-PWM-Modulationswelle kann den isolierten Optokoppler direkt ansteuern.
PWM-Steuerschaltung 4.3 Verbesserung der Ansteuerschaltung EXB841 ist ein spezielles IGBT-Ansteuerungsmodul, das von der Fuji Corporation aus Japan hergestellt wird. Aufgrund des Aufbaus und der Verwendung treten häufig einige Probleme auf, so dass einige Verbesserungen an der Antriebsschaltung in der Anwendung vorgenommen wurden: (1) Das EXB841-Antriebsmodul verwendet eine einzelne +20V Zur Stromversorgung wird die negative Vorspannung durch die Verwendung einer 5V-Spannungsreglerröhre gebildet. Aufgrund seiner geringen Leistung kann es die Schwankung der Netzspannung nicht gut unterdrücken, und es ist leicht, den IGBT zu beschädigen. Daher wird eine 6V-Reglerröhre mit einer Leistung von 1W außerhalb des Stromkreises angeschlossen und die Versorgungsspannung leicht erhöht. Auf diese Weise kann die Beschädigung des Antriebsmoduls effektiv verhindert und gleichzeitig der IGBT zuverlässiger angesteuert und abgeschaltet werden; (2)Die in Reihe geschaltete Gleichrichterdiode mit schneller Wiederherstellung zwischen dem Überstromerkennungsanschluss des EXB841-Treiberstromkreises und dem Drain des IGBT schützt den IGBT vor Überstrom. Es hat einen sehr wichtigen Einfluss, und der Durchlassspannungsabfall muss im Allgemeinen 3 V betragen. Die Schlussfolgerungen von Fast Recovery 5, die auf dem heimischen Markt erworben werden können, haben sich jedoch in der dielektrischen Barriereentladungstechnologie als erfolgreich erwiesen. Anträge. Die Praxis hat gezeigt, dass das Design des Wechselrichter-Stromversorgungssystems die Anforderungen der dielektrischen Barriereentladungstechnologie vollständig erfüllt. Das Netzteil hat nicht nur eine einfache Schaltungsstruktur, verdoppelt das Volumen und hat eine stabile und zuverlässige Leistung, sondern reduziert auch das Volumen eines dielektrischen Barriereentladungsgeräts mit dem Netzteil erheblich und verbessert die Leistung erheblich. Die Anwendungsergebnisse des Netzteils mit einer Ausgangsleistung von 20kW und einer Arbeitsfrequenz von 20kHz in einem ergiebigen, hochkonzentrierten Ozongenerator zeigen, dass das Volumen des Netzteils nur ein Fünftel des ursprünglichen Volumens und das Volumen des Ozongenerators nur ein Sechstel des ursprünglichen Volumens beträgt. Unter den gleichen Produktionsbedingungen steigt die O3-Konzentration um ein Vielfaches, die höchste Konzentration kann 200 g/m3 erreichen, und auch der Rohgasverbrauch wird reduziert. Das Problem, das durch die Wechselrichterstromversorgung verursacht wird, besteht darin, dass die Erhöhung der Frequenz den Energieverbrauch des Entladegeräts erhöht und den Wirkungsgrad verringert. Das nächste Entwicklungsziel ist es, die Regelungsmethode zu verbessern und zu versuchen, die Effizienz des Geräts zu verbessern, während die hohe Konzentration und die hohe Leistung des ozonerzeugenden Geräts beibehalten werden.
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