Užití výkonových měničů ve zdrojích vysokého napětí

Abstract

Práce se zabývá problematikou výkonových měničů pro zdroje vysokého střídavého napětí. V teoretické části jsou popsány topologie měničů, použitelné ve zdrojích střídavého napětí. K lepšímu pochopení parazitních jevů, jež se ve zdrojích vysokého napětí nevyhnutelně vyskytují a které musí být při návrhu vysokonapěťových zdrojů brány v úvahu, je detailně popsán model transformátoru napětí. Práce je zaměřena na střídavé zdroje vysokého napětí využívané v generátorech ozonu. Z tohoto důvodu je především teoretická a částečně i praktická část věnována vlastnostem ozonu a jeho využití. Praktická část řeší samotný vysokonapěťový měnič s kapacitní zátěží, kterou tvoří jiskřiště generátoru ozonu. Navržený měnič umožňuje napájení kapacitní zátěže vysokým napětím ve velmi krátkých časech v jednotkách mikrosekund až desítkách nanosekund. Ve srovnání s délkou impulzu běžných generátorů ozonu se jedná o zkrácení doby impulzu více než stonásobně. To se pozitivně projevuje na charakteru výboje.

This work is concerned with power inverters for alternate high voltage power sources. The theoretical part describes the topology of inverters that can be used in alternate power sources. A model of voltage transformer is described in details to better understand the parasitic effects that are inevitably present in high voltage power sources and, therefore, have to be taken into consideration at the design of high voltage power sources. The work is oriented to problems of alternate high voltage power sources for ozone generators. This is the reason, why the theoretical and, partially, also the experimental part deal with the properties of ozone and its use. The experimental part solves high voltage inverter with capacitive load that is formed by discharge element of an ozone generator. Designed inverter is able to feed the capacitive load with high voltage at very short periods of time from several microseconds up to tens of nanoseconds. In comparison with the length of voltage pulses in common ozone generators, this pulses are more than 100-time shorter. This has a positive effect to silent discharge characteristics.