目前,高频臭氧发生器电源仍然停留在小功率臭氧发生器的应用上,且结构简单,可靠性不强,没有智能控制。为了解决这个问题,本文对大功率高频的新型臭氧发生器电源进行了设计。总体上,整个电源系统可被分为前级整流部分与后级逆变部分,并对采样电路、驱动电路以及保护电路等进行了相应设计。本设计的前级整流部分,采用的是维也纳(VIENNA)有源功率因数校正(APFC)整流电路,将380V/50Hz三相交流电(AC)进行整流,从而为后级逆变部分提供了纹波小、质量高的600V直流电(DC)输入。相比传统三相无功功率因数校正(PPFC)整流电路,它降低了输入电流谐波,提高了功率因数。其控制部分采用TI公司的TMS320F28377D控制芯片来实现空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略。后级逆变部分采用的是移相脉宽调制(PWM)零电压开关(ZVS)全桥逆变电路。一方面,应用谐振式软开关技术解决了在高频条件下硬开关的开关损耗及电磁干扰问题;另一方面,根据臭氧发生器的容性负载特性可通过串联谐振将其两端电压升高至正常工作时所需要的大小并运行于准谐振状态。其控制部分采用TI公司的TMS320F28335控制芯片来实现基于移相PWM的滑模变结构(SMC)控制策略。基于以上设计,研制出了单台额定功率为10kW,同时为8个并联的单元臭氧发生器负载供电的新型臭氧发生器电源样机。此外,以TI公司的两块DSP控制芯片作为核心,并采用两组臭氧发生器构成臭氧产量为2kg/h的较大规模臭氧发生器系统,通过Modbus协议并采用MCGS触摸屏作为监控器件,设计出了良好的人机交互界面。本设计通过MATLAB/Simulink建模仿真获得验证,并搭建实验装置,给出的测试结果也同样验证了理论分析的正确性。