低成本小功率臭氧发生器电源模块设计

摘要：设计了一种低成本小功率臭氧发生器电源模块。利用Royer电路结构简单的特点，对臭氧发生器的变压器及驱动单元进行改进，实现了模块化设计。臭氧发生设备通过多模块组合方式，可以实现不同功率等级的输出。理论仿真和实验样机测试均证明了该设计方案的可行性。

关键词：臭氧电源;沿面放电陶瓷片;高频谐振;升压变压器

0 引言

现代渔业养殖中常常滥用消毒剂与抗生素等，使得水体中的药品残留含量超标，水产品的肉质受到污染[1]，因此寻求一种低成本且环保的水体消毒方案具有重要意义。臭氧具有极强的氧化性，可以破坏水产养殖中细菌和微生物的细胞壁结构，破坏其新陈代谢进程，最终将其溶解。除了灭菌消毒之外，臭氧的强氧化性可以使有机物质分解，一定程度上可以防止水的富营养化，臭氧消毒是渔业养殖中的理想消毒方案[2]。

陶瓷沿面放电法是目前技术最成熟、应用最广泛的臭氧生成方法，放电陶瓷片（图1）利用“沿面放电”原理，即沿着空气和陶瓷片表面放电，其闪络电压相对低得多，气体被击穿，容易产生等离子体，形成臭氧[3]。

臭氧发生器的核心部件是高压电源，电源容量决定了臭氧发生器的体量。对于大规模工业制气，一般使用LC谐振开关电源，不但需要大功率的IGBT及相应的驱动电路，还需要大容量的高频高压升压变压器，成本较高[4]。但对于普通养殖户而言，制气需求相对而言没有工业应用需求大，且对制气成本要求较高，为此，本文设计了低成本小功率臭氧发生器电源模块，同时小模块组合应用，最终也可以实现大规模制气。……