沿面放电陶瓷臭氧片的工作原理和结构
臭氧发生器的原理多种,包括电晕放电方式、膜式电解方式、紫外照射方式和核变辐射方式等。其中使用普遍有效的是电晕放电方式,而其本质原理是介质阻挡放电。
介质阻挡放电的应用广泛,臭氧产生只是其中一个应用。根据百度百科的定义,介质阻挡放电 (DielectricBarrier Discharge,DBD)是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电又称介质阻挡电晕放电或无声放电。在两个电极放电过程中,如果中间只有空气而没有介质阻挡,会直接空气电解导通产生电弧,电能转化成光能和热能,如果在两个电极中间增加一个介质,就阻挡了这种空气的直接导通电话,会在介质表面产生放电电晕,此时高能的离子在介质表面空间,会将空气中的氧分子分解成氧原子,再组合成臭氧分子,大大提高了臭氧产生的效率。这种通过高压驱动的介质阻挡放电成为臭氧发生器普通应用的方式,通过驱动电路的高频化,又增加了放电效率而提高臭氧产生效率。介质一般选择介电常数高的玻璃、陶瓷、云母等材质。
陶瓷臭氧片的工作原理和结构
臭氧片主要原理是在高频高电压强的电场作用下,气体沿着电介质表面发生脉冲电晕放电,产生等离子体,使氧分子在瞬间分解为单原子氧,原子氧又迅速与氧结合为臭氧。
这里主要要讲的是陶瓷臭氧片的工作原理,陶瓷片式放电又叫陶瓷臭氧发生片,也叫沿面放电陶瓷片,其放电方式是利用陶瓷绝缘介质表面上的沿面放电,产生低温等离子体来实现臭氧发生功能的器件。只有当两极间的电压大于某临界值,并以高频正弦交流电作用时,在放电电极附近有限的表面上进行电晕放电。此时的陶瓷绝缘介质表面相当于一个极板,在高频高压正弦交流电的作用下,放电电极的附近表面处不断俘获和发射电荷;
当电压达到正半周临界起晕电压Uth时开始放电,正电荷聚向放电极附近的介质表面,即电子被加速到很高能量从介质表面传输到放电电极。又随着电压升高,放电继续,更多的正电荷被束缚在介质表面,这一过程一直持续到峰值电压Up,放电过程停止,介质表面正电荷并不消失;当电压开始下降时,介质表面正电荷仍不动,并没有发生放电,一直持续降到负半周临界起晕电压-Uth,这时放电开始,介质表面的正电荷离开,负电荷积聚于表面,即电子被加速到很高能量从放电电极传输到介质表面,这一过程持续到负半周峰值电压-Up,放电过程停止;当电压再次升高到正半周临界起晕电压Uth时,正电晕放电又开始,整个放电过程就是这样交替进行的,因此,沿面放电过程就是介质表面的静电平衡状态反复建立和破坏,表面气体的反复击穿而介质表面上反复充放异性电荷的过程。
沿面放电陶瓷臭氧片的结构特点为:电极分别布置在陶瓷基片的两边,正面为放电电极,背面为感应电极,并接地。将不是很高的电压作用在两极上时,由于陶瓷基片的绝缘效果比较好,所以很难出现放电通道。
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