宽气隙介质阻挡放电电源的研究
本文关键词：宽气隙介质阻挡放电电源的研究 出处：《郑州大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：本文采用宽气隙双介质阻挡放电DDBD(Double Dielectric Barrier Discharge)作为处理废气的设备,因为它具有效率高、能耗低、无二次污染的优点。供电电源的主电路拓扑选用全桥逆变,负载回路谐振方式则采用新型的变压器次级串联谐振。本文的主要工作有以下几个方面:1、次级串联谐振回路的设计。因为负载是容性状态,装置工作在高频状态下,负载得到的有功功率很小,所以要加入补偿电感,形成谐振负载回路。一些介质阻挡放电设备的谐振方式选择变压器初级谐振,这样做的好处是结构简单,易于调试。但是这样做的代价是导致变压器初级线圈的电压很高,对于整个电路的安全是一个挑战,所以本文选择新型的次级串联谐振。2、高频变压器的设计与计算。变压器除了起到升压的作用,在本文中还起到前后级隔离和阻抗匹配的作用,特别是阻抗匹配,因为电源的阻抗和负载的阻抗不匹配,导致输出功率效率较低,此时的变压器就起到了匹配供电电源阻抗和负载阻抗的作用。3、频率跟踪电路的设计。由于负载回路随着工作环境的变化,负载回路的谐振频率会发生变化,供电电源和负载回路的谐振频率不能很好的匹配,电源输出功率不能有效的加载到发生器上,无功功率较大,整机效率较低,所以需要加入频率跟踪电路。频率跟踪的原理是通过采集负载的电流过零点,在过零点产生同步脉冲,使逆变器也在过零点动作,从而达到逆变器输出电压和负载电流相位一致的目的。4、功率调节电路的设计。功率调节的方式有很多种,本文采用逆变PWM调功,优点是操作简单、执行力强、调节准确、并且工作频率稳定。功率调节电路选用电源集成芯片SG3525,通过采样信号和设定信号的比较,控制PWM波形的占空比,进而调节功率的输出。最后,设计了一台实验样机,设计功率2kW,设计负载谐振频率40kHz左右,设计整机效率百分之八十五以上,通过一系列的实验和采样波形分析,整机运行情况良好,符合预期要求。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN86
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本文编号：1333746
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