專(zhuān)利名稱(chēng)：臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置及臭氧發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種臭氧制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及制備臭氧的臭氧發(fā)生器，更具體地說(shuō)，是涉及臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置及臭氧發(fā)生器。
背景技術(shù)：
臭氧發(fā)生器用的直流斬波電源主要由全橋整流電路、直流斬波電路、全橋逆變電路和高壓變壓器構(gòu)成。根據(jù)介質(zhì)阻擋型臭氧發(fā)生器的基本原理，三相全橋整流電路將三相交流電變換為直流電，直流斬波電路在PWM斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下對(duì)直流電進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后的直流電經(jīng)全橋逆變電路在逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下變換為中頻單相交流電，最后經(jīng)高壓變壓器變換為一定幅度的高壓電施加在臭氧發(fā)生室，可對(duì)通過(guò)介質(zhì)阻擋放電單元的氧分子進(jìn)行高壓擊穿而產(chǎn)生臭氧。在臭氧產(chǎn)生過(guò)程中，臭氧的濃度和設(shè)備的功率可通過(guò)調(diào)節(jié)直流斬波電路輸出的直流電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。為保證臭氧發(fā)生器各設(shè)備部分的正常工作，需要設(shè)置電源控制裝置為主電源提供斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)、逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)和電源系統(tǒng)的基本控制信號(hào)?，F(xiàn)有電源控制裝置大都采用CPLD數(shù)字邏輯電路作為電源控制裝置的控制核心，能夠產(chǎn)生基本的斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)、逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)和電源系統(tǒng)基本控制信號(hào)，可以保證設(shè)備的基本運(yùn)行。但是，由于電源控制裝置完全基于CPLD數(shù)字邏輯電路，無(wú)法對(duì)主電源的各關(guān)鍵電壓、電流等模擬信號(hào)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集和分析處理，因而無(wú)法執(zhí)行與這些模擬信號(hào)相關(guān)的監(jiān)測(cè)和控制，造成臭氧發(fā)生器設(shè)備缺少更為全面的運(yùn)行監(jiān)控和保護(hù)，降低了其使用可靠性和使用壽命。而且，這種電源控制裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)結(jié)果顯示、外部指令控制等人機(jī)交互，智能化程度低，使用性能有待于進(jìn)一步改善。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述至少一個(gè)缺陷而提供了一種臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置，提高了電源控制裝置的性能。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置，包括斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元和逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元，還包括有微處理器，微處理器的相應(yīng)輸入端連接有模擬信號(hào)采集單元和數(shù)字信號(hào)采集單元，其控制信號(hào)輸出端分別與斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元及逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元相連接。如上所述的電源控制裝置，所述微處理器的控制信號(hào)輸出端還連接有電源系統(tǒng)控制信號(hào)輸出單元。優(yōu)選的，所述電源系統(tǒng)控制信號(hào)輸出單元為繼電器控制信號(hào)輸出單元。如上所述的電源控制裝置，為便于實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)功能，所述電源控制裝置還包括有過(guò)流檢測(cè)電路單元，過(guò)流檢測(cè)電路單元包括有電壓比較器，電壓比較器的一個(gè)輸入端通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換電路單元連接所述模擬信號(hào)采集單元的過(guò)流檢測(cè)點(diǎn)電流輸出端，另一個(gè)輸入端連接所述微處理器的參考電壓輸出端，電壓比較器的輸出端連接微處理器的過(guò)流檢測(cè)輸入端。如上所述的電源控制裝置，為將電源運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等數(shù)據(jù)及時(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，所述電源控制裝置還包括有與微處理器的相應(yīng)輸出端相連接的顯示單元。優(yōu)選的，所述顯示單元為液晶顯示屏。如上所述的電源控制裝置，為便于人工手動(dòng)操作，所述電源控制裝置還包括有與微處理器的相應(yīng)輸入端相連接的操作輸入單元。優(yōu)選的，所述操作輸入單元為鍵盤(pán)。此外，本實(shí)用新型還提供了一種具有上述所述結(jié)構(gòu)的電源控制裝置的臭氧發(fā)生器，以提高整個(gè)臭氧發(fā)生器的使用性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型通過(guò)在電源控制裝置中設(shè)置微處理器，可以利用微處理器的資源擴(kuò)展模擬信號(hào)采集單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流斬波電源系統(tǒng)各個(gè)關(guān)鍵電路點(diǎn)的電流信號(hào)和電壓信號(hào)等模擬量的高速采集和數(shù)據(jù)的快速處理，并利用微處理器為電源提供可靠的斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)和逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)而能夠更全面、有效地對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，保障臭氧發(fā)生器的安全運(yùn)行。結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

圖1是本實(shí)用新型臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)的描述。請(qǐng)參考圖1，該圖1所示為本實(shí)用新型臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖1所示，該實(shí)施例的臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置包括有作為控制核心的微處理器，如主頻為72MHz、16位總線(xiàn)的PIC高速微處理器，其模擬信號(hào)輸入端和數(shù)字信號(hào)輸入端分別連接有模擬信號(hào)采集單元和數(shù)字信號(hào)采集單元，而其控制信號(hào)輸出端分別連接有斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元和逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元。微處理器控制模擬信號(hào)采集單元和數(shù)字信號(hào)采集單元工作，采集電源的直流電壓、逆變電壓、高壓電壓、直流電流、逆變電流計(jì)功率調(diào)節(jié)電壓等模擬信號(hào)及開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)、接觸器吸合信號(hào)、緊急開(kāi)關(guān)信號(hào)、溫度開(kāi)關(guān)信號(hào)、流量開(kāi)關(guān)信號(hào)及三相電監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)等數(shù)字量。微處理器讀取相應(yīng)采集單元所采集的電源內(nèi)部的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，根據(jù)采集的信號(hào)產(chǎn)生符合要求的斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)和逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出，以分別驅(qū)動(dòng)外部所控主電源中的直流斬波電路和逆變電路。為對(duì)所控電源執(zhí)行其他控制，微處理器的控制信號(hào)輸出端還連接有電源系統(tǒng)控制信號(hào)輸出單元，如繼電器控制信號(hào)輸出單元，以輸出交流接觸器控制信號(hào)、正常工作指示控制信號(hào)、故障指示控制信號(hào)等。此外，對(duì)于內(nèi)部未集成有過(guò)流檢測(cè)功能單元的微處理器來(lái)說(shuō)，為便于實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)功能，電源控制裝置還包括有過(guò)流檢測(cè)電路單元，過(guò)流檢測(cè)電路單元包括有電壓比較器，電壓比較器的一個(gè)輸入端通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換電路單元連接模擬信號(hào)采集單元的過(guò)流檢測(cè)點(diǎn)電流輸出端，另一個(gè)輸入端連接微處理器的參考電壓輸出端，而電壓比較器的輸出端連接微處理器的過(guò)流檢測(cè)輸入端。微處理器能夠根據(jù)電壓比較器的輸出判斷電流是否過(guò)大，并在電流過(guò)大時(shí)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。當(dāng)然，如果微處理器本身集成有過(guò)流檢測(cè)功能，則不需要再額外設(shè)置該過(guò)流檢測(cè)電路單元。另外，為實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，該實(shí)施例的電源控制裝置還包括有與微處理器的相應(yīng)輸出端相連接的顯示單元及與其相應(yīng)輸入端相連接的操作輸入單元。其中，顯示單元優(yōu)選但不局限于采用液晶顯示屏，而操作輸入單元優(yōu)選但不局限于鍵盤(pán)。該實(shí)施例的電源控制裝置采用微處理器作為控制核心來(lái)對(duì)主電源進(jìn)行系統(tǒng)控制、關(guān)鍵點(diǎn)信號(hào)采集、檢測(cè)和快速安全保護(hù)等，保障了臭氧發(fā)生器設(shè)備的安全運(yùn)行，并能通過(guò)對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示為出廠檢測(cè)和設(shè)備維護(hù)提供直接參考，有利于提高臭氧發(fā)生器整個(gè)設(shè)備的安全運(yùn)行。上述實(shí)施例的電源控制裝置可以應(yīng)用在臭氧發(fā)生器、尤其是中頻臭氧發(fā)生器中，以對(duì)臭氧發(fā)生器的直流斬波主電源進(jìn)行控制。在臭氧發(fā)生器中應(yīng)用時(shí)，裝置中的斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元及逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元分別與主電源的直流斬波電路及逆變電路相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)主電源斬波和逆變的控制。裝置中的模擬信號(hào)采集單元可以采集主電源上設(shè)置在關(guān)鍵電路檢測(cè)點(diǎn)處的直流電壓、逆變電壓、高壓電壓、直流電流、逆變電流等模擬信號(hào)，并將該信號(hào)傳輸至微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能單元處理。數(shù)字信號(hào)采集單元可以用來(lái)采集臭氧發(fā)生器的開(kāi)/關(guān)機(jī)信號(hào)、接觸器閉合信號(hào)、緊急開(kāi)關(guān)信號(hào)、溫度開(kāi)關(guān)信號(hào)、流量開(kāi)關(guān)信號(hào)、三相電監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)等數(shù)字信號(hào)，并輸入至微處理器進(jìn)行相應(yīng)處理。而其系統(tǒng)控制信號(hào)輸出單元可以輸出交流接觸器控制信號(hào)、正常工作指示信號(hào)及故障指示信號(hào)等臭氧發(fā)生器的系統(tǒng)基本控制信號(hào)，進(jìn)而對(duì)臭氧發(fā)生器的直流斬波電源進(jìn)行全面、有效地監(jiān)控和保護(hù)。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置，包括斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元和逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元，其特征在于，還包括有微處理器，微處理器的相應(yīng)輸入端連接有模擬信號(hào)采集單元和數(shù)字信號(hào)采集單元，其控制信號(hào)輸出端分別與斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元及逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其特征在于，所述微處理器的控制信號(hào)輸出端還連接有電源系統(tǒng)控制信號(hào)輸出單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源控制裝置，其特征在于，所述電源系統(tǒng)控制信號(hào)輸出單兀為繼電器控制信號(hào)輸出單兀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其特征在于，所述電源控制裝置還包括有過(guò)流檢測(cè)電路單元，過(guò)流檢測(cè)電路單元包括有電壓比較器，電壓比較器的一個(gè)輸入端通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換電路單元連接所述模擬信號(hào)采集單元的過(guò)流檢測(cè)點(diǎn)電流輸出端，另一個(gè)輸入端連接所述微處理器的參考電壓輸出端，電壓比較器的輸出端連接微處理器的過(guò)流檢測(cè)輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電源控制裝置，其特征在于，所述電源控制裝置還包括有與微處理器的相應(yīng)輸出端相連接的顯示單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源控制裝置，其特征在于，所述顯示單元為液晶顯示屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電源控制裝置，其特征在于，所述電源控制裝置還包括有與微處理器的相應(yīng) 輸入端相連接的操作輸入單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源控制裝置，其特征在于，所述操作輸入單元為鍵盤(pán)。
9.一種臭氧發(fā)生器，其特征在于，所述臭氧發(fā)生器中設(shè)置有上述權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的直流斬波電源控制裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種臭氧發(fā)生器用直流斬波電源控制裝置及臭氧發(fā)生器，所述電源控制裝置包括斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元和逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元，還包括有微處理器，微處理器的相應(yīng)輸入端連接有模擬信號(hào)采集單元和數(shù)字信號(hào)采集單元，其控制信號(hào)輸出端分別與斬波驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元及逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元相連接。本實(shí)用新型通過(guò)在控制裝置中設(shè)置微處理器作為控制核心，可以利用微處理器的資源擴(kuò)展模擬信號(hào)采集單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流斬波電源系統(tǒng)各個(gè)關(guān)鍵電路點(diǎn)的電流信號(hào)和電壓信號(hào)等模擬量的高速采集和數(shù)據(jù)的快速處理，進(jìn)而能夠有效、全面地對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)。
文檔編號(hào)H02M5/40GK202918203SQ201220559358
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者丁香鵬, 莊偉 申請(qǐng)人:青島國(guó)林實(shí)業(yè)股份有限公司