臭氧发生装置在运行过程中根据实际情况需要对臭氧的产量与浓度进行调节。在实际应用(yòng)中,可(kě)以通过调节臭氧发生器供電(diàn)電(diàn)源的功率来调节臭氧的产量与浓度。由于臭氧发生器電(diàn)源主電(diàn)路由整流部分(fēn)和逆变部分(fēn)(串联谐振式逆变電(diàn)路)组成,因此对供電(diàn)電(diàn)源功率的控制就體(tǐ)现在对组成臭氧電(diàn)源的整流電(diàn)路和逆变電(diàn)路的控制上。近些年来有(yǒu)关串联谐振式感应加热電(diàn)源和串联谐振式臭氧发生器電(diàn)源输出功率控制方法的报道很(hěn)多(duō),主要包括调压调功、调频调功(PFM 调功)、脉冲密度调制调功(PDM 调功)、脉宽调制调功(PWM 调功)等方法,下面对这些方法做一个简要的综述。
调压调功,包括移相调功和斩波调功。移相调功通过控制整流桥晶闸管的导通角控制整流输出電(diàn)压达到调功的目的。这种方法的缺点是在深度控下网侧功率因数低,动态响应慢。但该方法電(diàn)路简单成熟,控制方便。斩波调功通过斩波電(diàn)路控制整流输出電(diàn)压的大小(xiǎo)达到调功的目的。其主電(diàn)路通常采用(yòng)不可(kě)控整流+DC/DC 变换器+串联谐振式逆变器的拓扑结构。斩波调功具有(yǒu)网侧功率因数高,電(diàn)压动态响应快,保护容易等优点。但由于在電(diàn)路中加入了直流变换环节,電(diàn)源的整机效率和可(kě)靠性会降低。
调频调功(PFM 调功),是通过调节逆变器输出電(diàn)压的频率,从而改变负载阻抗角,即逆变器输出電(diàn)压与電(diàn)流之间的相位差,进而改变输出功率的一种调功方法。当逆变器频率等于负载固有(yǒu)频率时逆变器输出功率最大。PFM 调功不需要调压环节,控制简单,但也存在電(diàn)路工作频率变化比较大,当输出功率较小(xiǎo)时,功率因数很(hěn)低,负载的适应性较差等缺点。
脉冲密度调制调功(PDM 调功)。PDM 控制是通过控制脉冲密度,实际上是控制向负载馈送能(néng)量的时间来控制输出功率。PDM 方法的主要优点是:输出频率基本不变,开关损耗相对较小(xiǎo),易于实现数字化控制。缺点是:逆变器输出功率的频率不完全等于负载的自然谐振频率,在需要功率闭环的场合中,工作稳定性较差。PDM 的另一个缺点是功率调节特性不理(lǐ)想,呈有(yǒu)级调功方式。
移相式的脉宽调制调功是一种脉宽调压控制方式,其调压原理(lǐ)是通过调节逆变桥移相桥臂驱动信号与基准桥臂驱动信号的相位从而改变输出電(diàn)压的脉宽,从而调节基波電(diàn)压的幅值,实现功率调节。移相 PWM 因為(wèi)是常规 PWM控制和谐振软开关的融合,具有(yǒu)常规 PWM 控制恒频的特点,又(yòu)能(néng)在调功过程中实现 ZCS 或 ZVS,减少了开关损耗和電(diàn)磁干扰而得到了更為(wèi)广泛的应用(yòng)。