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臭氧電源
閱讀�2218時間�2021-01-12 17:21:25

    沿面放電陶瓷片是目前廣泛使用的一種臭氧發(fā)生元�。與之配套的�(qū)動電源普遍采用自激式電��

普通自激式電路結(jié)�(gòu)簡單、成本較�,但存在以下缺陷

    1)工作頻率不穩(wěn)��
    2)輸出高頻電壓隨輸入交流電壓變��
    本文介紹的臭氧電源采用他激式電�,設(shè)計有EMI濾波電路、PFC電路,有過流、過�、過壓保�(hù)等功�,還采用了穩(wěn)壓穩(wěn)流措�,輸出功率穩(wěn)定。具有效率高、產(chǎn)氣量�、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)�

工作原理概述

    工頻市電220V�(jīng)EMI濾波后送入橋式全波整流電路,整流后�(jìn)入Boost電路,在PFC電路的作用下,以臨界不連續(xù)�(dǎo)電模�(DCM)�(jìn)行工�,輸�375V左右的直流穩(wěn)定電�。同時使輸入電流跟隨輸入電壓正弦變化,功率因�(shù)�(dá)�0�97以上,大大減少了諧波電流對電�(wǎng)的污�。PFC電路還起�(wěn)壓作��
    PFC電路輸出�3�75V直流�(wěn)定電壓,供給頻率一功率變換器電�,輸�20kHz左右的高頻方�,經(jīng)高壓變壓�,加到沿面放電陶瓷片臭氧�(fā)生元件。負(fù)載電容與高壓變壓器的漏感�(fā)生諧�,產(chǎn)牛峰峰值約�7kV的準(zhǔn)正弦波高�,使氧分子電離而產(chǎn)生臭��
    為了保證臭氧�(chǎn)量的�(wěn)�,采用了電流、電壓反饋調(diào)節(jié),以�(wěn)定輸出功率�
    為提高電源工作的可靠�,設(shè)計了完善的保�(hù)電路。直流電壓過壓保�(hù)由PFC電路完成;輸出電�、電流的采樣信號和機(jī)�(nèi)溫度信號送人保護(hù)電路與限定值�(jìn)行比較,�(dāng)其超限時,保�(hù)電路會及時動�,使電源停止工作�

EMI濾波�

    EMI濾波電路如圖在AC220V電源的輸入端,接入的C1、C2、C3、LT1組成EMI濾波電路。其作用是抑制來自電�(wǎng)的電磁干�,同時對電路自身�(chǎn)生的電磁干擾起衰減作�,防止其干擾其他用電�(shè)��

有源PFC電路

    PFC電路采用FAN7527B作控制芯�。在輸入電壓�160~260V時能輸出375V的穩(wěn)定直流電壓,使高頻變壓器初級電壓保持不變,消除了電網(wǎng)電壓波動對高頻輸出的影響�

主電路和控制電路

    采用半橋電路??刂齐娐钒�?qū)動信號發(fā)生器、PI�(diào)節(jié)器及保護(hù)電路��
    �(qū)動信號發(fā)生器采用專用芯片,外接R、C的值決定驅(qū)動信號的頻率。由于陶瓷片兩端所加電壓的頻率越高,放電電壓越�,所以,該電路在供電后先輸出大約5s左右的高于正常工作頻率的兩路�(qū)動信�,使半橋電路工作,用于啟動陶瓷片,防止陶瓷片在冷�(tài)時突然加入高壓而損壞�
    保護(hù)電路由電壓比較器組成。在正常情況下,從外電路檢測到的溫度信號和電�、電壓信號送入控制板上的比較電�,當(dāng)檢測信號未超出允許范圍時,控制電路正常丁�。當(dāng)檢測值超出允許范圍時,比較器輸出的信號將使驅(qū)動信號發(fā)生器停止工作。當(dāng)溫度降低到允許值以下時,電路自動恢�(fù)工作。當(dāng)檢測到過�、過壓時,電路停止工�,須重新上電才能恢復(fù)工作�
    輸出電流、電壓的采樣信號送到PI�(diào)節(jié)器,�(chǎn)生誤差信號去控制變換器的頻率,從而穩(wěn)定電源的輸出功率,達(dá)到穩(wěn)定產(chǎn)氣量的目�。實(shí)�(yàn)證明,陶瓷片兩端所加電壓略高于起暈電壓能提高效率和�(wěn)定�,因�,穩(wěn)定工作電壓和工作電流是必要的�

�(fù)載特�

    沿面放電陶瓷片是利用陶瓷介質(zhì)表面上的沿面放電,產(chǎn)生低溫等離子體來�(shí)�(xiàn)臭氧�(fā)生功能的元件。電極分別布置在陶瓷基片的兩邊。當(dāng)兩電極間所加的高頻正弦交流電壓大于臨界起暈電壓�,在放電電極的表面上�(chǎn)生電暈放��
    陶瓷片在未放電時表現(xiàn)為純電容性質(zhì),介�(zhì)表面充電面積越大,等效電容越�。當(dāng)放電時,器件表現(xiàn)出電阻和電容雙重特��
    陶瓷片在放電時有以下兩個特�(diǎn)�
    1)供電頻率相同�,陶瓷片的放電能量和放電�(fā)光長度隨兩端電壓峰峰�(Vpp)的增大而增�,即Vpp越大,臭氧產(chǎn)量越�,但是,陶瓷片放電時能量密度較高,放電越�(qiáng)烈,溫升越高,溫度的升高反過來會降低臭氧�(chǎn)�。另�,Vpp太高有可能使陶瓷基片擊穿損壞。所�,必須將Vpp控制在一定的范圍�(nèi)�
    2)陶瓷片的臨界起暈電壓是供電頻率的函數(shù),供電頻率越高,臨界值越�。所�,在高頻的條件下陶瓷片具有更低的起始工作電壓,有利于臭氧�(chǎn)率的提高�
    陶瓷片的上述兩個特性要求與其匹配的供電電源必須具備較高的工作頻率和適當(dāng)?shù)腣pp,這樣才能保證陶瓷片高效、可靠地工作。同時,為了使臭氧產(chǎn)量穩(wěn)�,供電電源的輸出功率�(yīng)該保持恒��

�(jié)�

    本文介紹的陶瓷片臭氧電源具備EMI濾波電路、PFC電路,可有效抑制來自電網(wǎng)的干�,符合有�(guān)�(biāo)�(zhǔn)�(guī)定的交流輸入電流諧波含量限制要求,功率因�(shù)大于0.97;采用了�(wěn)壓穩(wěn)流措�,保證臭氧產(chǎn)量的�(wěn)定,延長了臭氧發(fā)生元件的使用壽命;振蕩電路工作在20kHz左右,臭氧產(chǎn)率高,效率達(dá)90%以�。對比試�(yàn)表明,在同等條件下使用該電源吋臭氧產(chǎn)量是使用普通自激式電源的1.8�,而功耗是自激式電源的70%。在�、中型臭氧產(chǎn)品中使用可降低產(chǎn)品成�,節(jié)省安裝空��

試驗(yàn)�(jié)�

    在同等條件下,即氣源為空�;流量為10L/min;負(fù)載為2�50mmx90mm陶瓷片并�(lián);散熱方式為�(qiáng)制風(fēng)冷時,和普通自激式電源對比測�,結(jié)果如下:
    1)�(chǎn)氣量使用該電源吋,工作穩(wěn)定后臭氧�(chǎn)量為1�98g,使用自激式電源的�(chǎn)氣量�1.08g�
    2)�(chǎn)氣量的穩(wěn)定性使用該電源時,開機(jī)連續(xù)工作30min后臭氧產(chǎn)量下降不�5%,而普通自激式電源產(chǎn)氣量下降20��
    3)功耗使用該電源時功耗為75W,自激式電源功耗為11OW�

�(diào)�

    連接好的臭氧電源�(jīng)過細(xì)心調(diào)試可以發(fā)揮它的大潛能,做到長期穩(wěn)定的工作�1先認(rèn)識四只電位器。頻率調(diào)整電位器:為10k�(shí)芯電位器,緊靠加密盒,固定在電路板上�
    符號(f),正時針頻率�,反時針頻率低,總電流為大值時,頻率為佳點(diǎn),(通過自動�(diào)寬電位器保持額定電流�
    寬度�(diào)整電位器:寬度調(diào)整電位器:為4.7k�(shí)芯電位器。固定在電路板上�
    符號(TK)正時針寬度大(總電流大)反時針寬度?。傠娏�。┊?dāng)電流過大,電路保�(hù)�,關(guān)�(jī),將寬度電位器略微調(diào)�,開�(jī)。配合自動調(diào)寬電位器,自動調(diào)寬電位器逐漸�(guān)小,寬度電位器逐漸開大,直至大(不超過額定電流�
    寬度微調(diào)電位器:寬度微調(diào)電位器為1k_1.5k/1w�(zhuǎn)柄電位器固定在機(jī)殼面板上,�(diào)整電路時,首先把他正時針開到大��

RQ 瑞清臭氧

    自動�(diào)寬電位器:自動調(diào)寬電位器:為10k�(shí)芯電位器,離高壓包較�。固定在電路板上�
    符號(ZDK),開始�,自動調(diào)寬電位器順時針開到大。在保護(hù)�(diǎn)范圍�(nèi),逐漸開大�(nèi)�(diào)寬電位器并逐漸�(guān)小自動調(diào)寬電位器,直至,�(diào)寬電位器�,自動調(diào)寬電位器小到一定程度,以達(dá)到額定電流為��
    故障保護(hù)電位器:�200歐姆�(shí)芯電位器。固定在電路板上�
    符號(BH)開始反時針放到小值,逐漸開大�(diào)寬電位器,使出現(xiàn)保護(hù)。正時針�(diào)大保�(hù)電位�30度角,重�。再�(diào)大寬�,再�(diào)大保�(hù)30度角,再重啟。直至保�(hù)�(diǎn)為額定電流質(zhì)�1.2��
    �(diào)整過程:2�(diào)整過程:A試運(yùn)�。檢查電路連接確實(shí)無誤,在交流輸入�,一定要串聯(lián)匹配的電流表�
    �220V
    電流表電路板�(fù)�

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    交流電流表一定要用磁電式
    水路連接完好,并且水路中應(yīng)有水在流�,確保�(diào)試過程中功率管散熱良�。將自動�(diào)寬電位器正時針調(diào)到大,其余所有電位器(包括面板上的手動調(diào)寬電位器)反時針�(diào)到小。開啟電源,此時,電流表指示�(yīng)�(yuǎn)小于電路工作正常值。細(xì)心聽�,應(yīng)該有�(fā)生器工作時所固有的沙沙聲。否�,應(yīng)檢查電路連接。檢查電路連接時應(yīng)首先�(guān)掉電��
    正常工作電流的調(diào)�。將手動電位器正時針�(diào)到大;寬度電位器�4.7k)徐徐開大,使電流表指針�(dá)到正常�,此過程中電路如果出�(xiàn)保護(hù)(蜂鳴器嘯叫,電流表指示降為零),先�(guān)掉電�,再將故障保�(hù)電位器(200歐姆)順時針慢慢開大一些(30度角�,開啟電源再�,如果還出現(xiàn)故障保護(hù),就將故障保�(hù)電位器再開大一�,重�(fù)上述動作,直至電流在正常范圍�(nèi)電路不再出現(xiàn)保護(hù)性動作,�(diào)動寬度調(diào)整電位器,使電流表指示達(dá)到正常值。如果電流調(diào)不到正常工作�,可將頻率調(diào)整電位器�10k)適�(dāng)開大,直到調(diào)出電流的正常�。頻率調(diào)整電位器的鎖定點(diǎn)�(yīng)該在電流峰值點(diǎn),峰值點(diǎn)大于或小于額定電�,用自動調(diào)寬電位器�(jìn)行校��
    �(diào)整保�(hù)�(diǎn)�
    這一過程很重要,�(guān)系到電路的安全使�。方法是:在工作電流額定的情況下,將故障保護(hù)電位器正時針開到�,徐徐開大寬度調(diào)整電位器,使指示電流為額定工作電流的1.2�,再反時針徐徐�(diào)整故障保�(hù)電位器剛好使

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    過流保護(hù),總電流超過保護(hù)�(diǎn)電路自動�(guān)�(jī)。不可預(yù)測的停斷冷卻水,IGBT超過攝氏65�,電路自動關(guān)�(jī)。臭氧電源正常調(diào)整后的正常使用的情況下應(yīng)該說可以使用相當(dāng)長的時間�01年到09年的電源到現(xiàn)在仍然工作良�。但�(diào)整不�(dāng)時(失去保護(hù)),一改錐,毫秒級,就可以捅出幾百到幾千伏。所�,調(diào)整好的整�(jī),用戶千萬不要動電路板的�(shí)心電位器,尤其是(BH)保�(hù)電位��
    臭氧電源的故障檢測和簡單維修電源在正常使用時,極少出�(xiàn)問題,極少問題當(dāng)中發(fā)�(xiàn)的:
    a電流減小。發(fā)生器氣路中�(jìn)水,解決的方法把連接�(fā)生器氣嘴的氣管拔�,水放出。重新開啟電�,電路恢�(fù)正常。發(fā)生器玻管斷裂,當(dāng)�(fā)生器玻管斷裂�,總電流表的指數(shù)也減小,這時,電路如果正在工作,可發(fā)�(xiàn)玻管斷裂處明顯跳�,關(guān)掉電�,斷開斷裂玻管的高壓�,開啟電源,整個發(fā)生器可照常工作(指多根玻管),擰開活接頭,換上新玻管�
    �(dāng)輸入的氧氣帶有壓�,總電流表指�(shù)可能有變�,此�(xiàn)象并非故障,如果電流增大,可以用外部面板電位器調(diào)�,如果減小,可配合內(nèi)部自動調(diào)寬電位器將電流調(diào)到正常��

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    在個別情況下,由于不正�(dāng)?shù)卣{(diào)整了電路�,造成保險絲熔斷,換上新的保險�,立即熔斷。這就說明,故障擴(kuò)大了,此時,要檢查的有兩�(xiàng)�(nèi)�。IGBT功率管和給IGBT功率管鉗位的�(wěn)壓管�
    IGBT功率管的簡單測量方法如下:GBT功率管的簡單測量方法如下1�(zhǔn)備一塊萬用表并撥到X10K電阻�(dāng)。紅表筆接E,黑表筆接C,用手指連接EG,IGBT管子截止。用手指連接CG,IGBT�(dǎo)通。有上述功能�,表示被測IGBT管導(dǎo)通關(guān)閉功能良�,否�,IGBT管已�(jīng)損壞�
    功率熱敏電阻的檢查,功率熱敏電阻的檢查功率熱敏電阻串接在電路的輸入端,元片豎立安�,判斷他的完好是不斷�。取樣電阻的檢查,取樣電�50W以上全部采用水泥電阻,一般阻值在零點(diǎn)幾歐到兩�,他的完好標(biāo)�(zhǔn)是不斷路。如果取樣電阻斷路,光耦合器MOC3021也很可能損壞,在沒有測試條件的情況下,應(yīng)該環(huán)一個同型號新的�

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    電路出現(xiàn)問題時,除了IGBT功率管和�(wěn)壓二極管�,電路板一般不�(fā)生問題。出�(xiàn)過問題的電路必須在上功率管前(穩(wěn)壓管良好無誤�,將自動�(diào)寬調(diào)到大,檢查EG間推動電�,萬用表撥到交流50伏檔,兩組或四組交流推動電壓�(yīng)該相�,并且電壓指�(shù)�(yīng)該在14�15�,達(dá)到要求后將自動調(diào)寬電位器�(diào)到小。此�,接好IGBT功率�,還要必須接好溫度開�(guān)和外�(diào)寬電位器。內(nèi)�(diào)寬電位器徐徐開大,其余過程,見電路板的調(diào)節(jié)說明�

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