逆源电除尘器革新农村生活污水处理之道

电源逆变技术：探索农村生活污水处理的高压解决方案

在旷野深处，农村生活污水处理一直是挑战性的问题。为了应对这一难题，我们致力于研发一项革命性技术——电除尘器用高压逆源研究。这项技术将主电路原理图中的谐振电路应用于中、低频范围内的逆变过程，而在高频范围内，则采用串联谐振电路。本项目面临着负载Q值极低的问题，因此我们采取了提高负载功率因数的策略，在负载上串联了一定数量的电容，以形成恒流源型串联谐振电路。

通过这种方式，我们能够实现限压方式，并确保输出功率P=U2dZ（1）式中：Ud为滤波后C1端的直流电压；Z为负载等效阻抗。在此基础上，我们构建了负载等效电路图，包括串联谐振负载等效模型。根据理论计算，当谐振角频率达到0时，即0L-10C=0（4），因此f0=12LC（5）。在这种情况下，等效阻抗Z=R（6），而I=I0=UR（7）即为最大能量传输时的交流電流。此外，UC和UL也被计算出，即UC=UL=QU（8）。

为了获得最佳性能，逆变器需要调整其频率以匹配负载固有谐振频率。当两者相符时，输出功率最大化。而调频控制不仅简单，而且无需额外环节。但是，这种方法存在缺点，如在低功率输出时可能导致较低功率因数以及过大交换动能，对器件造成损害。此外，由于开关过程中的冲击和高温产生的问题，也需要进一步优化。

我们的系统设计了软启动功能，并设定三种工作模式：正常运行、启动及保护模式。主回路采用混合调制 PWM/PFM 控制法结合PFM与PWM，以保证准恒流操作并减少IGBT损耗。此外，我们还引入了双闭环结构以加快响应速度，并利用TMS320F2812A事件管理模块EVA或EVB生成驱动信号。

为了减少动态响应时间，同时保持系统稳定性，我们设置定时器到连续增减计数模式，每个周期通常包含两个匹配状态。一方面，这有助于降低当前峰值；另一方面，它允许我们通过更新寄存器来调整占空比和开关频率。此外，还可以通过死区控制寄存器设置死区时间来防止同时导通两个晶体管，从而避免过热问题。

总之，本文所述ESP高频、高压开关电源不仅体积小且可靠，是SCR可控硅时代的一个重要进展，为农村生活污水处理提供了一种前所未有的解决方案。