一种基于DSP控制的臭氧发生器电源

李明睿 朱天宇 彭阳阳

（河海大学，常州 213022）

0 引言

臭氧具有很强的氧化性，杀菌消毒和污染物质去除作用，在国外已经被广泛应用。臭氧应用按用途分为四类：水处理，化学氧化，食品加工与医疗。美国食品和药物管理局（FDA）已经认定臭氧为可直接与食品接触的物质。国外臭氧作为净化剂或氧化剂应用在工业及净水制造业及仓库食品、物品防霉保鲜上已有近百年历史。因此，研究和开发高效臭氧发生器有很大的经济价值和社会价值。

目前，介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge，DBD）方法已经成为工业上生产臭氧气体的主要方法，高频（＞1kHz）逆变电源是臭氧发生器主要部分之一。早期臭氧发生器逆变电源存在抗干扰性差，易老化，电能损耗大，频率及功率不可调的缺点。本文旨在在CF-G-3-1K型臭氧发生器的基础上，对原有的臭氧发生器逆变电源进行重新设计，以数字信号处理器（DSP）为臭氧发生器逆变电源主体控制器件，采用软件与硬件结合的设计方法，实现臭氧发生器逆变电源ZVZCS软开关，以及臭氧发生器电源系统的数字化控制和数字锁相环（DPLL）频率跟踪。仿真分析证明了基于DSP控制的臭氧发生器的合理性。

1 DBD型臭氧发生器等效负载及主电路

1.1 负载特性

采用DBD法产生臭氧的原理如图1所示，

图1 DBD法产生臭氧示意图

CF-G-3-1K型臭氧发生器采用双放电气隙结构臭氧发生管，内外间隙一般均在0.5～1.0mm范围内，内外间隙之和在1.5mm～1.7mm之间，此臭氧发生器单管产量设计为50g/h。

DBD型臭氧发生器是在臭氧发生管上施加足够高的电压，当达到气体的击穿场强时，两电极之间的气体击穿并放电，即介质阻挡放电。……