目前国内大功率臭氧发生器装置基本依赖于进口,其中供电电源无法达到要求是制约国内厂家开发大功率臭氧系统的重要因素之一。现阶段国内臭氧发生器供电电源大多采用工频升压的方案或硬开关技术的逆变方案,因此臭氧发生器电源系统存在开关频率低、开关损耗大、开关应力大、整个电路效率低、电路输出功率难以提高等缺点,并且控制系统多为开环控制,对外界干扰的抑制能力非常差。针对这些问题,本文将基于串联谐振的移相软开关逆变电路应用到介质阻挡放电型臭氧发生器供电电源中,并对该方案进行了详细的分析。论文的主要工作包括以下4个方面的内容: (1) 通过对介质阻挡放电型臭氧发生器负载特性的研究和各种功率调节方案的对比,采用基于串联谐振的移相全桥软开关逆变电路作为大功率介质阻挡放电型臭氧发生器电源的拓扑电路,该电路具有工作频率较高、开关管损耗小、系统功率因数高和能方便实现闭环控制的优点。 (2) 本文对这种供电方案下的介质阻挡放电型臭氧发生器的各种工作状况和这些工作状况下的不同模态进行详细理论推导和分析,在理论分析的基础上得到了电源输出功率、发生器承受的最大电压及逆变电路工作频率等一系列影响发生器系统性能的重要参数与移相角的关系,基于这些参数与移相角的关系得到了一种配套电源的实用时域设计公式和及相关的设计步骤。 (3) 为了解决臭氧发生器系统时域分析复杂的缺点,本文又从频域角度出发,将介质阻挡放电型臭氧发生器的正弦电流源供电的基波等效电路应用于供电电源的分析中,并同样得到了一些重要的电气参数与移相角的关系和一套工程的设计公式及其设计步骤。 (4) 为了解决以往电力电子电路的控制回路仿真多采用试凑法的问题,提出了一种基于有限状态机理论建立电力电子电路控制回路仿真模型的方法,并成功地利用该方法对本文所采用的控制方案进行了仿真。在仿真过程中可以看出该方法具有简单、方便、准确、适应性强的特点,是一种值得推广的系统仿真方法。