[发明专利]用于等离子体发生器的控制方法及控制装置

说明书

本发明提供一种用于等离子体发生器的控制方法及控制装置，属于等离子体技术领域。所述用于等离子体发生器的控制方法包括：获取与所述等离子体发生器相连接的供电线路中的电压信号和电流信号；确定所述电压信号与所述电流信号的相位差；以及在所述相位差超出预设范围时，调整为所述等离子体发生器供电的电源输出的电压频率。通过本发明所述的用于等离子体发生器的控制方法来调整电压频率，可以实现电源与等离子体发生器的良好匹配，将更多电能注入到等离子体发生器，进一步提升等离子体发生器的效能。

技术领域

本发明涉及等离子体技术领域，具体地涉及一种用于等离子体发生器的控制方法及控制装置。

背景技术

高压放电等离子体技术在石油化工、材料制备与改性、环境保护等领域具有广阔的应用前景。等离子体按照不同标准有着不同的分类，按照粒子温度可分为高温等离子体和低温等离子体，按照驱动能量形式可分为微波等离子体、高压放电等离子体、核聚变等离子体、激光等离子体等。在实际应用中，一方面，考虑到技术可行性、便捷性及适用性，产生采用高压电源驱动气体或液体放电是产生等离子体的主要方式，另一方面，高压放电等离子体系统或装置的能耗也是决定技术经济性的关键因素，因此提高放电等离子体产生能效至关重要。

在采用高频高压电源驱动等离子体发生器放电产生均匀稳定的等离子体时，电源自身阻抗与等离子体发生器负载阻抗匹配至关重要。阻抗匹配时，电源输出的能量才能更有效地注入到等离子体发生器，更多的电能被用于高压放电，如果阻抗不能得到良好的匹配，则不仅无法稳定放电，高效的产生等离子体，还可能引起大量无功功率在电源电路内传递，引起电路元件发热导致损坏。

本申请发明人发现，现有技术中的解决方式是在确定等离子体发生器的结构以后，为发生器量身定做驱动电源。但是在实际应用中，一方面等离子体发生器结构、材质和尺寸多样，等效的负载电容和电阻差别较大，另一方面等离子体产生前后的等效电容和电阻也会发生变化，而如何使高压电源灵活匹配形式多样、参数动态变化的等离子体发生器是提高等离子体产生效能的关键问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于等离子体发生器的控制方法及控制装置。用于解决上述技术问题中的一者或多者。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于等离子体发生器的控制方法，所述方法包括：获取与所述等离子体发生器相连接的供电线路中的电压信号和电流信号；确定所述电压信号与所述电流信号的相位差；以及在所述相位差超出预设范围时，调整为所述等离子体发生器供电的电源输出的电压频率。

可选的，所述预设范围为﹣ΔT至+ΔT，在所述相位差小于﹣ΔT时，确定所述电流信号超前于所述电压信号，则提高所述电压频率；以及在所述相位差大于+ΔT时，确定所述电流信号滞后于所述电压信号，则降低所述电压频率，其中，所述ΔT为所述电信号的周期的百分之十。

可选的，所述ΔT为所述电信号的周期的百分之五。

可选的，所述方法还包括：采用与所述供电线路中的高压线相连接的电压传感器检测所述电压信号；以及采用与所述供电线路中的高压线或低压线耦接的电流传感器检测所述电流信号。

可选的，在采用与所述供电线路中的高压线耦接的电流传感器检测所述电流信号时，对所述电流传感器进行绝缘防护。

相应的，本发明实施例还提供一种等离子体发生器的控制装置，所述装置包括：获取模块，用于获取与所述等离子体发生器相连接的供电线路中的电压信号和电流信号；以及处理模块，与所述获取模块相连接，用于确定所述电压信号与所述电流信号的相位差，并在所述相位差超出预设范围时，调整为所述等离子体发生器供电的电源输出的电压频率。