專利名稱：用于臭氧發(fā)生器的負(fù)載諧振型電源的制作方法
用于臭氧發(fā)生器的負(fù)載諧振型電源
背景技術(shù)：
臭氧對(duì)于需要高水平氧化的許多應(yīng)用都是很有用的。例如，臭氧對(duì)于飲用
水的消毒是有用的，并且早在1900年代就已經(jīng)用于水處理。從更近的方面來 說，臭氧已經(jīng)用于半導(dǎo)體器件處理。臭氧在半導(dǎo)體器件處理中的一個(gè)應(yīng)用是通 過生長絕緣膜或通過在晶片上使薄膜氧化而在半導(dǎo)體晶片上形成絕緣層。例 如，通過使用TEOS/臭氧處理可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量Si02的高沉積速率化學(xué)汽相沉 積。
臭氧在半導(dǎo)體器件處理中的另一個(gè)應(yīng)用是用于清洗半導(dǎo)體晶片以及半導(dǎo) 體處理設(shè)備的處理容器。臭氧對(duì)于從半導(dǎo)體晶片和從處理容器的表面除去碳?xì)?化合物是特別有用的。使用臭氧進(jìn)行清洗是有利的，因?yàn)檫@避免使用需要花高 價(jià)來處置的有危險(xiǎn)性的化學(xué)物質(zhì)。相反，臭氧不存在有毒廢物的處置問題，因 為臭氧會(huì)分解成氧而沒有殘余物。

發(fā)明內(nèi)容
可以根據(jù)所謂的"靜放電原理"從氧氣來產(chǎn)生臭氧。例如，可以通過使高 純度的氧氣暴露于放電或電通量中來產(chǎn)生臭氧。放電或電通量激勵(lì)了氧分子， 使它們分裂成它們的原子態(tài)。然后原子復(fù)合成臭氧(03)和氧氣(02)的混合物。
一般使氧氣通過臭氧室(cell)而產(chǎn)生臭氧(03)，臭氧在臭氧室中受到 放電的作用，導(dǎo)致氧原子分解和復(fù)合成臭氧分子。通過在臭氧室的相對(duì)立的板 上施加高壓AC電源而產(chǎn)生制造臭氧所需要的放電或電通量。從基于變壓器的 電源振蕩器產(chǎn)生高壓AC電源。
基于變壓器的電源(振蕩器)的缺點(diǎn)一般包括高成本、有限的可靠性以及 有限的工作范圍。例如，高成本一般是由于具有多個(gè)繞組和對(duì)于冷卻和絕緣有 特殊封裝要求的高壓變壓器引起的。有限的可靠性一般是由于自激振蕩器的布局、與封裝質(zhì)量有關(guān)而導(dǎo)致的高壓電暈、以及單個(gè)源唯一部件的使用引起的。
相對(duì)于調(diào)整輸出電壓的有限的工作范圍是由于自激振蕩器布局和晶體管柵極
驅(qū)動(dòng)的變壓器反饋的使用引起的。
本發(fā)明涉及用于臭氧制造的、使用包括變壓器一較低的高壓功率振蕩器的 電源來提供功率的方法和裝置。本發(fā)明的實(shí)施例可以降低成本、增加可靠性和 臭氧發(fā)生器的工作范圍。
一個(gè)實(shí)施例包括具有功率源和耦合到功率源的諧振電路的電源，功率源把
第一 AC電壓提供給諧振電路，諧振電路提供用于臭氧發(fā)生單元的第二 AC電 壓，第二 AC電壓大于第一 AC電壓。諧振電路響應(yīng)于頻率實(shí)質(zhì)上接近諧振電 路的諧振頻率的第一 AC電壓把實(shí)質(zhì)上的諧振電壓施加于臭氧發(fā)生單元。
在一些實(shí)施例中，諧振電路可以是包括與諧振電容器串聯(lián)耦合的諧振電感 器的串聯(lián)諧振電路。諧振電容器可以是獨(dú)立的電容器、臭氧發(fā)生單元的固有電 容或獨(dú)立電容器和臭氧發(fā)生單元的固有電容兩者的組合。諧振電路具有大于或 等于10的q-因子。在其它實(shí)施例中，諧振電路可以是包括與諧振電容器并聯(lián) 的諧振電感器的并聯(lián)諧振電路。諧振電容器可以是獨(dú)立的電容器、臭氧發(fā)生單 元的固有電容或獨(dú)立電容器和臭氧發(fā)生單元的固有電容兩者的組合。
功率源可以是半橋式反相器、全橋式反相器和/或開關(guān)功率源。開關(guān)元件 可以是MOSFET、 BJT、 IGBT和/或任何其它類型的開關(guān)元件。
電源還可以包括把信號(hào)提供給功率源導(dǎo)致功率源調(diào)制第一AC電壓、導(dǎo)致 第二 AC電壓具有所要求的電壓幅值的控制器?？梢允褂妹}沖寬度調(diào)制和/或 頻率調(diào)制來調(diào)制第一AC電壓。控制器可以把信號(hào)提供給功率源使諧振電路在 其最大工作諧振頻率下工作。控制器可以通過對(duì)檢測(cè)的輸入DC電流與設(shè)置點(diǎn) 輸入電流進(jìn)行比較而調(diào)諧到諧振電路的最大工作頻率。在通過對(duì)檢測(cè)的諧振電 流與設(shè)置點(diǎn)諧振電流進(jìn)行比較而自調(diào)諧到諧振電路的最大工作頻率期間，控制 器可以控制臭氧發(fā)生單元的諧振電壓。
本發(fā)明的一些實(shí)施例還包括用于臭氧發(fā)生的電源?？梢詰?yīng)用本發(fā)明的其它 實(shí)施例以提供用于產(chǎn)生任何反應(yīng)氣體的電源。
本發(fā)明一些實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)包括通過免除了對(duì)于變壓器的需要而降低成本 以及增加可靠性和臭氧發(fā)生器的工作范圍。使用高Q諧振電路(一般對(duì)于臭氧發(fā)生器為代替變壓器意味著電 路諧振頻率峰較窄。由于其中心頻率與電路元件有關(guān)，通常具有比諧振峰寬度 要寬的容差，控制如此的電路成了一個(gè)問題。在臭氧發(fā)生器和其它應(yīng)用中的諧 振電源方面，控制高Q諧振電路的電路允許實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)。


從下述本發(fā)明較佳實(shí)施例的更特定的說明，本發(fā)明的上述和其它的目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。附圖不必定符合比例，而是著重于用于說明本發(fā) 明的原理。
圖1是示出一般臭氧發(fā)生器的視圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于臭氧發(fā)生器的基于變壓器的電源的視圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電源的視圖，所述電源具有用于在單個(gè)臭氧
室中產(chǎn)生臭氧的變壓器一較低功率振蕩器；
圖4是示出根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例的電源的視圖，所述電源具有用于在單個(gè)
臭氧室中產(chǎn)生臭氧的變壓器一較低功率振蕩器；
圖5A示出頻率調(diào)制控制器的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)的示意圖5B示出脈沖寬度調(diào)制控制器的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)的示意圖6示出表示設(shè)置點(diǎn)功率和諧振頻率之間關(guān)系的曲線圖7是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電源的視圖，所述電源具有用于在多個(gè)臭氧
室中產(chǎn)生臭氧的多個(gè)變壓器一較低功率振蕩器；以及
圖8A和8B是示出根據(jù)其它特定實(shí)施例的電源的視圖，所述電源具有用
于在單個(gè)臭氧室中產(chǎn)生臭氧的變壓器一較低功率振蕩器。
具體實(shí)施例方式
圖1是示出一般臭氧發(fā)生器100的視圖。臭氧發(fā)生器100包括這里稱為臭 氧室llOa...llOn的一系列臭氧發(fā)生單元。通過氧氣入口 120把氧氣(02)提供 給每個(gè)臭氧室110以轉(zhuǎn)換成臭氧(03)和氧氣(02)的混合物。所產(chǎn)生的臭氧 混合物通過臭氧出口 130流出臭氧發(fā)生器100。
臭氧室110的部件一般包括對(duì)置電極板(未示出)以及電解質(zhì)屏障(未示出)。電解質(zhì)屏障的位置對(duì)著電極板中之一，形成電解質(zhì)屏障和對(duì)置電極板之 間的通道。在工作中，放電作用于通過通道的氧氣(02)，導(dǎo)致氧原子的分解
和復(fù)合成臭氧分子。為了引起放電或電通量，在每個(gè)臭氧室iio的對(duì)置電極板
上施加高電壓AC功率。
通過一系列功率振蕩器140a...140n提供高電壓AC功率，其中每個(gè)振蕩器 140向各自的臭氧室IIO提供功率。功率振蕩器140耦合到公共DC電源150， 該公共DC電源150可以使單相或三相AC線電壓152轉(zhuǎn)換成經(jīng)調(diào)整的DC電 壓(Vdc)。每個(gè)振蕩器140依次把經(jīng)調(diào)整的DC電壓(Vdc)轉(zhuǎn)換成提供給對(duì) 應(yīng)的/各自的臭氧室IIO的高電壓AC功率，導(dǎo)致臭氧產(chǎn)生所需要的放電或電 通量?？梢栽诿绹鴮＠?,932,180中發(fā)現(xiàn)臭氧室110的一個(gè)示范性實(shí)施例，這 里結(jié)合該專利的完整內(nèi)容作為參考。
通常，使用變壓器實(shí)現(xiàn)功率振蕩器140以產(chǎn)生高電壓AC功率。圖2是示 出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于臭氧發(fā)生器的基于變壓器的電源200的視圖。所示的電源 200包括DC電源210和兩個(gè)附加級(jí)(l)用于調(diào)整輸出功率的補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器(buck converter) 220以及(2)包括在臭氧室110上產(chǎn)生高電壓AC功率的變壓器232 的自振蕩推挽轉(zhuǎn)換器230。
圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電源300的視圖，所述電源具有用于在單個(gè) 臭氧室中產(chǎn)生臭氧的變壓器一較低功率振蕩器310。功率振蕩器310包括耦合 到諧振電路330的功率源320。諧振電路330依次耦合到臭氧室110。功率源 320可以是開關(guān)功率源。
在工作中，功率源320使來自DC電壓源210的經(jīng)調(diào)整的DC電壓(Vdc) 轉(zhuǎn)換成提供給諧振電路330的第一AC電壓。較佳地，來自功率源320的第一 AC電壓的頻率實(shí)質(zhì)上接近諧振電路330的諧振頻率。作為響應(yīng)，諧振電路330 把實(shí)質(zhì)上諧振的第二 AC電壓施加于臭氧室110，導(dǎo)致臭氧室IIO中的放電或 電通量。因此，通過把諧振電路330耦合到功率源320，電源300能夠提供在 臭氧室110中產(chǎn)生臭氧所需要的高電壓AC功率(第二 AC電壓)而無需使用 變壓器。
參考圖3,控制器340把控制信號(hào)提供給功率源320使功率源320調(diào)制第 一 AC電壓的頻率和/或占空比，導(dǎo)致諧振電路330把實(shí)質(zhì)上具有所要求的幅值的第二 AC電壓提供給臭氧室110。在一些實(shí)施例中，第二 AC電壓在30kHz 處可以是4.5kV峰值。
在工作中，控制器340對(duì)基準(zhǔn)電流REF與功率源320處檢測(cè)的第二輸入電 流進(jìn)行比較，并且把控制信號(hào)(選通控制信號(hào))發(fā)送到功率源320以對(duì)功率源 320的工作頻率或占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)而得到所要求的幅值?？梢允褂妹}沖寬度調(diào) 制和/或頻率調(diào)制通過控制器340調(diào)制第一AC電壓。在一些實(shí)施例中，可以 配置控制器340使之檢測(cè)電壓、電流或它們的組合來確定和控制所要求的諧振 電壓。
圖4是示出根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例的電源400的視圖，所述電源具有用于在 單個(gè)臭氧室110中產(chǎn)生臭氧的變壓器一較低功率振蕩器404。在所示的實(shí)施例 中，諧振電路420是包括與諧振電容器424串聯(lián)耦合的諧振電感器422的串聯(lián) 諧振電路。臭氧室110與諧振電容器424并聯(lián)耦合。諧振電容器424可以是分 立的獨(dú)立電容器、臭氧室IIO的固有電容或它們的組合。在所示的實(shí)施例中， 功率源410是包括兩個(gè)串聯(lián)連接的開關(guān)元件412a、 412b的半橋式反相器。開關(guān) 元件412a、 412b可以是MOSFET、 BJT、 IGBT和/或本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何 其它類型的開關(guān)元件。開關(guān)元件412a、412b之間的電連接與諧振電路420連接。 功率源410也可以是如圖8A和8B所示的全橋式反相器。
在工作中，DC電源210把經(jīng)調(diào)整的DC電壓(Vdc)提供給功率源/半橋 式反相器410?？刂菩盘?hào)從控制器340提供到柵極驅(qū)動(dòng)器540 (圖5A和5B)， 使開關(guān)412a、 412b導(dǎo)通和截止，導(dǎo)致半橋式反相器410提供頻率實(shí)質(zhì)上接近 串聯(lián)諧振電路420的諧振頻率的第一AC電壓。尤其，施加于諧振電路420的 第一AC電壓可以是具有受控制的占空比的方波脈沖?？刂菩盘?hào)還可以改變半 橋式反相器410的占空比以改變施加于臭氧室110的第二 AC電壓的幅值。響 應(yīng)于接收到的來自半橋式反相器410的第一 AC電壓，串聯(lián)諧振電路420在臭 氧室110上提供諧振電壓或?qū)嵸|(zhì)上第二 AC電壓，以致在室中提供了放電或電 通量而實(shí)現(xiàn)氧氣(02)到臭氧(03)的轉(zhuǎn)換。尤其，諧振電路420把所施加的 具有受控制的占空比的方波脈沖轉(zhuǎn)換成幅值受控制的高電壓正弦波。根據(jù)一個(gè) 實(shí)施例，第二 AC電壓的頻率和幅值在30kHz處接近4.5kV峰值。
臭氧(03)對(duì)氧氣(02)的比例取決于提供給臭氧室110的功率量。如上所述，提供給臭氧室iio的功率與施加于臭氧室iio的電壓成比例地增加，并
且控制器340根據(jù)基準(zhǔn)信號(hào)REF對(duì)所述功率進(jìn)行調(diào)整。因此，控制器340可以 通過改變半橋式反相器410的工作頻率或占空比來改變臭氧的濃度。此外，甚 至電感量或電容量的很小的變化也會(huì)改變諧振頻率。因此，諧振電路420應(yīng)該 具有高Q因子(大于或等于10)，以排除對(duì)于變壓器的需求。因此，控制器 340應(yīng)該與諧振元件變化無關(guān)。
圖5A和5B示出控制器500的一些實(shí)施例的詳細(xì)示意圖?？刂破?00的主 要元件包括脈沖寬度調(diào)制集成電路(PWM IC)510、第一運(yùn)算/誤差放大器520、 第二運(yùn)算/誤差放大器530、柵極驅(qū)動(dòng)電路540、第一電阻器550以及第二電 阻器560。
圖5A示出頻率調(diào)制控制器500'的一個(gè)實(shí)施例。在工作中，運(yùn)算放大器/ 誤差放大器520對(duì)檢測(cè)到的DC輸入電流522與設(shè)置點(diǎn)DC電流524進(jìn)行比較。 電阻器550、 560控制PWM IC 510的頻率。通過使誤差放大器520的輸出增加 或減小來控制流過電阻器550的電流，因此控制了控制器510的頻率?？刂破?500'包括保證由誤差放大器520產(chǎn)生的起始頻率為諧振電路420的最大工作頻 率(圖4)的自動(dòng)調(diào)諧電路。
調(diào)諧電路包括電阻器526、電容器528以及在誤差放大器520的檢測(cè)到的 輸入處的小偏移電壓。在工作中，當(dāng)調(diào)諧電路通電時(shí)，DC電流設(shè)置點(diǎn)524通 過由電阻器526和電容器528建立的延遲從零緩慢地增加到其設(shè)置點(diǎn)。此時(shí)， 誤差放大器520處的偏移電壓保證誤差放大器產(chǎn)生的頻率是電路的最大工作頻 率。通過考慮諧振電路元件的最大容差和開關(guān)器件的能力來確定最大諧振頻 率。
圖6示出表示設(shè)置點(diǎn)功率和諧振頻率之間關(guān)系的曲線圖。如所示,當(dāng)設(shè)置 點(diǎn)功率增加時(shí)，脈沖寬度調(diào)制頻率開始從其最大值向最小功率降低。即，脈沖 寬度調(diào)制頻率利用其諧振曲線來得到最大功率。
控制臭氧室110電壓是重要的，因?yàn)樵谧詣?dòng)調(diào)諧最大功率的頻率期間，臭 氧室110電壓可以上升到極高的電壓。因此，控制器500'包括第二運(yùn)算放大器 /誤差放大器530。誤差放大器530通過對(duì)檢測(cè)到的諧振電流532與設(shè)置點(diǎn)諧 振電流534進(jìn)行比較而控制臭氧室110的諧振電壓。還可以通過使用脈沖寬度調(diào)制來控制諧振電流。圖5B示出脈沖寬度調(diào)制
控制器500"的一個(gè)實(shí)施例。脈沖寬度調(diào)制控制器500"的工作與上述相對(duì)于 頻率調(diào)制控制器500'的工作相似。
圖7是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電源600的視圖，所述電源具有用于在多個(gè) 臭氧室llOa...llOn中產(chǎn)生臭氧的多個(gè)變壓器一較低功率振蕩器404a...404n。 在所示的實(shí)施例中，通過已知的全橋式高頻轉(zhuǎn)換器610提供經(jīng)調(diào)整的DC電壓 (Vdc)(例如，約400V)。高頻轉(zhuǎn)換器610包括整流器級(jí)612、全橋式開關(guān) 級(jí)614、變壓器級(jí)616以及濾波器級(jí)618。還可以通過實(shí)施熟悉本領(lǐng)域的技術(shù) 人員已知的其它電路來提供經(jīng)調(diào)整的DC電壓。功率振蕩器404a...404n與對(duì)應(yīng) 的/各自的臭氧室110a…110n耦合以提供高電壓AC功率。每個(gè)振蕩器404包 括與諧振電路420耦合的功率源410。在所示的實(shí)施例中，功率源410是使用 MOSFET開關(guān)器件412a、 412b實(shí)現(xiàn)的半橋式反相器。還可以使用熟悉本領(lǐng)域 的技術(shù)人員已知的其它開關(guān)器件。同樣，還可以使用半橋式振蕩器、全橋式振 蕩器以及其它已知器件的混合的實(shí)施方式。所示的實(shí)施例的工作與相對(duì)于圖1 和4所述的工作相似。
圖8A和8B是示出根據(jù)其它特定實(shí)施例的電源700的視圖，所述電源具 有用于在單個(gè)臭氧室110中產(chǎn)生臭氧的變壓器一較低功率振蕩器。在兩個(gè)實(shí)施 例中，實(shí)施功率源710作為具有如圖所示地耦合的四個(gè)開關(guān)元件712a、 712b、 712c、 712d的全橋式轉(zhuǎn)換器。
如圖8A所示，電壓源210把經(jīng)調(diào)整的DC電壓(Vdc)提供給全橋式轉(zhuǎn)換 器710。全橋式轉(zhuǎn)換器710與具有與諧振電容器724串聯(lián)耦合的諧振電感器722 的串聯(lián)諧振電路耦合。諧振電路720依次與臭氧室IIO耦合，如圖所示。
如圖8B所示，電流源730把經(jīng)調(diào)整的DC電流(Idc)提供給全橋式轉(zhuǎn)換 器710。全橋式轉(zhuǎn)換器710與具有與諧振電容器744并聯(lián)耦合的諧振電感器742 的并聯(lián)諧振電路耦合。諧振電路740依次與臭氧室IIO耦合，如圖所示。
在各個(gè)實(shí)施例中，諧振電容器可以是分立的獨(dú)立電容器，或可以是臭氧室 110的固有電容或獨(dú)立電容器和室的固有電容兩者的組合。
在己經(jīng)參考本發(fā)明的各個(gè)較佳實(shí)施例特定地示出和描述了本發(fā)明的同時(shí)， 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可以在其中作出形式上和細(xì)節(jié)上的各種修改而不偏離由所附的權(quán)利要求書包含的本發(fā)明的范圍
權(quán)利要求
1.一種電源，包括功率源；以及耦合到功率源的諧振電路；功率源把第一AC電壓提供給諧振電路，諧振電路提供用于臭氧發(fā)生單元的第二AC電壓，第二AC電壓大于第一AC電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的電源，其特征在于，所述諧振電路響應(yīng)于頻率實(shí) 質(zhì)上接近諧振電路的諧振頻率的第一AC電壓，把實(shí)質(zhì)上諧振的電壓施加于臭 氧發(fā)生單元。
3. 如權(quán)利要求1所述的電源，其特征在于，所述諧振電路是包括與諧振 電容器串聯(lián)耦合的諧振電感器的串聯(lián)諧振電路。
4. 如權(quán)利要求3所述的電源，其特征在于，所述諧振電容器是獨(dú)立的電 容器、臭氧發(fā)生單元的固有電容、或獨(dú)立電容器和臭氧發(fā)生單元的固有電容兩 者的組合。
5. 如權(quán)利要求3所述的電源，其特征在于，所述諧振電路具有大于或等 于10的q-因子。
6. 如權(quán)利要求1所述的電源，其特征在于，所述諧振電路是包括與諧振 電容器并聯(lián)耦合的諧振電感器的并聯(lián)諧振電路。
7. 如權(quán)利要求6所述的電源，其特征在于，所述諧振電容器是獨(dú)立的電 容器、臭氧發(fā)生單元的固有電容、或獨(dú)立電容器和臭氧發(fā)生單元的固有電容兩 者的組合。
8. 如權(quán)利要求l所述的電源，其特征在于，所述功率源是半橋式反相器。
9. 如權(quán)利要求l所述的電源，其特征在于，所述功率源是全橋式反相器。
10. 如權(quán)利要求l所述的電源，其特征在于，所述功率源是開關(guān)功率源。
11. 如權(quán)利要求IO所述的電源，其特征在于，所述開關(guān)元件是MOSFET、 BJT、或IGBT。
12. 如權(quán)利要求l所述的電源，還包括控制器，所述控制器把信號(hào)提供給功率源，致使功率源調(diào)制第一 AC電壓，從而產(chǎn)生具有所期望的電壓幅值的第二 AC電壓。
13. 如權(quán)利要求12所述的電源，其特征在于，使用脈沖寬度調(diào)制來調(diào)制 所述第一 AC電壓。
14. 如權(quán)利要求12所述的電源，其特征在于，使用頻率調(diào)制來調(diào)制所述 第一 AC電壓。
15. 如權(quán)利要求12所述的電源，其特征在于，所述控制器把信號(hào)提供給 功率源，從而使諧振電路在其諧振頻率處或接近其諧振頻率處工作。
16. 如權(quán)利要求15所述的電源，其特征在于，所述控制器通過將檢測(cè)的 輸入DC電流與設(shè)置點(diǎn)輸入電流進(jìn)行比較，而調(diào)諧到諧振電路的最大工作頻率 并且逼近電路的諧振頻率以得到所期望的工作電平。
17. 如權(quán)利要求16所述的電源，其特征在于，所述控制器通過將檢測(cè)的 諧振電流與設(shè)置點(diǎn)諧振電流進(jìn)行比較，而在自調(diào)諧到諧振電路的最大工作頻率 期間控制臭氧發(fā)生單元的諧振電壓，并且逼近電路的諧振頻率。
18. —種為臭氧產(chǎn)生提供電能的方法，包括 在功率源和臭氧產(chǎn)生單元之間耦合一諧振電路；將來自功率源的第一AC電壓提供給諧振電路；以及 將來自諧振電路的第二AC電壓提供給臭氧產(chǎn)生單元，第二AC電壓大于 第一 AC電壓。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括響應(yīng)于其頻率實(shí)質(zhì)上接近諧振電路的諧振頻率的第一AC電壓，將來自諧 振電路的實(shí)質(zhì)上諧振的電壓提供給臭氧產(chǎn)生單元。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括通過耦合與諧振電容器串聯(lián)的諧振電感器，形成串聯(lián)諧振電路。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述諧振電容器是獨(dú)立的 電容器、臭氧發(fā)生單元的固有電容、或獨(dú)立電容器和臭氧發(fā)生單元的固有電容 兩者的組合。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述諧振電路具有大于或 等于10的q-因子。
23. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括通過耦合與諧振電容器并聯(lián)的諧振電感器，形成并聯(lián)諧振電路。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述諧振電容器是獨(dú)立的電容器、臭氧發(fā)生單元的固有電容、或獨(dú)立電容器和臭氧發(fā)生單元的固有電容 兩者的組合。
25. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述功率源是半橋式反相器。
26. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述功率源是全橋式反相器。
27. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述功率源是開關(guān)功率源。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述開關(guān)元件是MOSFET、 BJT或IGBT。
29. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括 把信號(hào)提供給功率源；響應(yīng)于這些信號(hào)，調(diào)制第一AC電壓，從而產(chǎn)生具有所期望的電壓幅值的 第二 AC電壓。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制第一 AC電壓包括 調(diào)制所述第一 AC電壓的脈沖寬度。
31. 如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制第一 AC電壓包括 調(diào)制所述第一 AC電壓的頻率。
32. 如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，提供給功率源的信號(hào)允許 所述諧振電路在其諧振頻率處或接近其諧振頻率處工作。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，還包括通過將檢測(cè)的輸入DC電流與設(shè) 置點(diǎn)輸入電流進(jìn)行比較，而調(diào)諧到諧振電路的最大工作頻率并且逼近電路的諧 振頻率以得到所期望的工作電平。
34. 如權(quán)利要求33所述的方法，還包括在調(diào)諧到諧振電路的最大工作頻率期間，控制臭氧產(chǎn)生單元的諧振電壓；以及通過將檢測(cè)的諧振電流與設(shè)置點(diǎn)諧振電流進(jìn)行比較，而逼近電路的諧振頻
35. —種為臭氧產(chǎn)生提供電能的方法，包括 在多個(gè)功率源和多個(gè)臭氧產(chǎn)生單元之間耦合多個(gè)諧振電路；將來自多個(gè)功率源中的每一個(gè)的第一AC電壓提供給各個(gè)諧振電路；以及 將來自每個(gè)諧振電路的第二 AC電壓提供給各個(gè)臭氧產(chǎn)生單元，第二 AC 電壓大于第一 AC電壓。
36. —種用于產(chǎn)生臭氧的電源，包括 多個(gè)功率源；耦合在多個(gè)源和多個(gè)臭氧產(chǎn)生單元之間的多個(gè)諧振電路；以及 多個(gè)功率源中的每一個(gè)把第一AC電壓提供給各個(gè)諧振電路，各個(gè)諧振電 路把第二 AC電壓提供給各個(gè)臭氧產(chǎn)生單元，第二 AC電壓大于第一 AC電壓。
37. —種為臭氧產(chǎn)生提供電能的方法，包括 用于在功率源和臭氧產(chǎn)生單元之間耦合一諧振電路的裝置；用于將來自功率源的第一AC電壓提供給諧振電路的裝置；以及 用于將來自諧振電路的第二 AC電壓提供給臭氧產(chǎn)生單元的裝置，第二 AC 電壓大于第一 AC電壓。
38. —種電源，包括 功率源；以及耦合到功率源的諧振電路；以及耦合到諧振電路的臭氧產(chǎn)生器。
39. —種開關(guān)-模式電源，包括 高Q諧振電路；以及耦合到高Q諧振電路的控制器，其中控制器通過下列方式調(diào)制頻率(i) 從極高或極低值開始；(ii)逼近高Q諧振電路的諧振頻率以得到所期望的輸 出電平；以及(iii)提供諧振元件值的較寬容差。
全文摘要
提供用于產(chǎn)生臭氧的一種諧振電源(300)。電源(300)的優(yōu)點(diǎn)是降低成本和增加臭氧產(chǎn)生器的可靠性。電源(300)從功率源(320)把第一AC電壓提供給諧振電路(330)，并且諧振電路(330)把第二AC電壓提供給臭氧產(chǎn)生單元(110)，第二AC電壓大于第一AC電壓?？刂破?340)對(duì)適于電路諧振的電源(300)提供控制，該控制對(duì)于電路的高Q電路元件值具有較寬的容差。
文檔編號(hào)H02M7/537GK101288219SQ200680034651
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2006年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月16日
發(fā)明者A·R·米勒納, I·埃爾金, K·泰蘭, M·喬什 申請(qǐng)人:Mks儀器股份有限公司