一種離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其包括第一升壓電路、第二升壓電路和一分別控制第一升壓電路和第二升壓電路的控制器，所述第二升壓電路包括基準(zhǔn)參考控制電路、諧振放電回路和第二變壓器，所述諧振放電回路包括與第二變壓器的原邊繞組形成回路的第一電容、第一電感和雙向可控硅，所述第二變壓器的原邊繞組一端接地、另一端連接第一電感，所述第一升壓電路輸出電壓至第二升壓電路，所述基準(zhǔn)參考控制電路根據(jù)第一升壓電路的輸出電壓控制雙向可控硅的導(dǎo)通，所述第二變壓器的副邊繞組連接正負(fù)離子電暈放電針。本發(fā)明有效得保證了輸出電壓的一致性，可以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)離子量的輸出量。
【專利說明】一種離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離子發(fā)生電路，尤其是離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的正負(fù)離子(等離子)發(fā)生電路都是利用放電二極管(觸發(fā)二極管)，以及放電二極管(觸發(fā)二極管)加雙向可控硅來產(chǎn)生正負(fù)高壓，再通過電暈放電來得到正負(fù)離子。所以正負(fù)離子的離子量跟電暈放電的電壓有直接的關(guān)系，而在傳統(tǒng)正負(fù)離子發(fā)生電路中電暈放電電壓是由放電二極管觸發(fā)電壓決定的。而恰恰放電二極管的觸發(fā)電壓的一致性都不太高(一般廠家的規(guī)格書里面給出的至少都有10%的變化范圍)，離子量也不好調(diào)整控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輸出電壓的一致性較高，輸出離子量穩(wěn)定的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路。
[0004]為了達(dá)到上述目的，采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，包括第一升壓電路、第二升壓電路和一分別控制第一升壓電路和第二升壓電路的控制器，所述第二升壓電路包括基準(zhǔn)參考控制電路、諧振放電回路和第二變壓器，所述諧振放電回路包括與第二變壓器的原邊繞組形成回路的第一電容、第一電感和雙向可控娃，所述第二變壓器的原邊繞組一端接地、另一端連接第一電感，所述第一升壓電路輸出電壓至第二升壓電路，所述基準(zhǔn)參考控制電路根據(jù)第一升壓電路的輸出電壓控制雙向可控硅的導(dǎo)通，所述第二變壓器的副邊繞組連接正負(fù)離子電暈放電針。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一升壓電路包括第一變壓器，其副邊繞組一端接地，另一端依次串聯(lián)連接第二升壓電路的第三二極管、第六電阻、第八電阻和地線，所述第一電容連接至第三二極管負(fù)極和第六電阻的交點(diǎn)，基準(zhǔn)參考控制電路還包括基準(zhǔn)控制芯片、第九電阻、PNP三極管、第十電阻和第十一電阻，所述PNP三極管的發(fā)射極連接至第一控制電壓，其基極通過第九電阻連接至第一控制電壓，其集電極依次串聯(lián)第十電阻和第十一電阻后接地，所述雙向可控硅的控制端連接至第十電阻和第十一電阻的交點(diǎn)，所述基準(zhǔn)控制芯片以第六電阻和第八電阻的交點(diǎn)電壓為觸發(fā)電壓，其輸出端連接至PNP三極管的基極。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一升壓電路還包括連接至第一變壓器原邊繞組一端的第一電阻，以及集電極連接至第一變壓器原邊繞組另一端、發(fā)射極接地、集電極通過串聯(lián)連接的第十四電阻和第二電阻連接至控制器的NPN三極管，所述第一電阻的另一極分別通過第三電容接地、第二二極管連接至第二控制電壓。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一變壓器的原邊繞組與第一電阻的交點(diǎn)和第二電阻與第十四電阻的交點(diǎn)之間設(shè)置第三電阻，所述第二電阻與第十四電阻的交點(diǎn)通過一穩(wěn)壓管接地。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一變壓器還包括與副邊繞組耦合的輔助繞組，其一端接地、另一端通過正反饋單元反饋至第二電阻與第十四電阻的交點(diǎn)。[0010]進(jìn)一步地，所述正反饋單元包括串聯(lián)連接的第四電容和第五電阻，與串聯(lián)的第四電容和第五電阻并聯(lián)連接的第十三電阻。
[0011]進(jìn)一步地，所述第六電阻與第八電阻的交點(diǎn)通過第四電阻連接至控制器。
[0012]進(jìn)一步的，所述第一電感與第二變壓器的原邊繞組的交點(diǎn)和第四電阻之間通過補(bǔ)償電路連接，所述補(bǔ)償電路包括正極連接至第一電感與第二變壓器的原邊繞組的交點(diǎn)、負(fù)極通過第二電容接地的第四二極管，以及分別連接第四二極管負(fù)極、第四電阻的第七電阻。
[0013]進(jìn)一步地，所述PNP三極管的集電極通過第十二電阻連接至控制器。
[0014]進(jìn)一步地，所述控制器為MCU或電位器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]本發(fā)明的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路去除觸發(fā)電壓一致性比較差的放電二極管(觸發(fā)二極管)，采用精度高(誤差在1%以內(nèi))的基準(zhǔn)電壓作為參考電壓，明顯提高了輸出電壓的一致性，使離子的穩(wěn)定性提高。
[0017]本發(fā)明還通過MCU或電位器在第四電阻輸出端調(diào)節(jié)第六電阻與第八電阻交點(diǎn)的電壓，從而控制基準(zhǔn)參考控制電路的觸發(fā)電壓，進(jìn)而控制諧振放電回路工作，從而很方便地控制離子的數(shù)量，實(shí)際上還具有AIT離子電路的功能。
[0018]本發(fā)明通過第十二電阻檢測基準(zhǔn)參考控制電路的觸發(fā)情況，反饋至控制器，從而計(jì)算出整個(gè)離子發(fā)生電路的放電頻率，進(jìn)而通過第二電阻調(diào)節(jié)基準(zhǔn)參考控制電路的觸發(fā)功率，而達(dá)到穩(wěn)定并調(diào)節(jié)整個(gè)離子發(fā)生電路的放電頻率的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明所述離子發(fā)生電路的電路圖；
[0020]圖2是圖1電路圖中Vl點(diǎn)的波形圖；
[0021]圖3是圖1電路圖中V2點(diǎn)的波形圖；
[0022]圖4是圖1電路圖中V3點(diǎn)的波形圖；
[0023]圖5是VI點(diǎn)跟V3點(diǎn)的時(shí)間關(guān)系圖；
[0024]圖6是Vl點(diǎn)波形跟V2點(diǎn)波形的時(shí)間關(guān)系圖；
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0026]如圖1所示，本發(fā)明的離子發(fā)生電路包括左側(cè)的控制器Ml、第一升壓電路，以及由正負(fù)離子電暈放電針及其與第一變壓器Tl之間的電路構(gòu)成的第二升壓電路。其中，第一升壓電路包括第一變壓器Tl，第一變壓器Tl及控制器Ml之間的電路構(gòu)成?？刂破鱉l輸出控制信號至第一升壓電路和第二升壓電路，控制第一升級電路能量的傳遞的開啟和截止，控制第二升級電路能量的存儲(chǔ)和釋放，釋放的能量通過正負(fù)離子電暈放電針電離空氣形成正負(fù)離子。第二升壓電路包括基準(zhǔn)參考控制電路、諧振放電回路和第二變壓器T2。諧振放電回路包括與第二變壓器T2的原邊繞組形成回路的第一電容Cl、第一電感LI和雙向可控硅TR1。第二變壓器T2的原邊繞組一端接地、另一端連接第一電感LI，基準(zhǔn)參考控制電路控制雙向可控硅TRl的導(dǎo)通，令第一電容Cl、第一電感L1、原邊繞組、地線形成回路放電，并產(chǎn)生諧振。諧振電壓經(jīng)過第二變壓器T2耦合升壓后，再經(jīng)過第一二極管Dl和第五二極管D5分別連接至正負(fù)離子電暈放電針產(chǎn)生正負(fù)離子。
[0027]第二二極管D2的正極連接輸入端，負(fù)極分別連接第三電容C3和第一電阻R1。其中，第三電容C3接地，第一電阻Rl連接至第一變壓器Tl的原邊繞組一端。當(dāng)輸入端輸入交流電時(shí)，交流電經(jīng)過第二二極管D2和第三電容C3整流后變成直流。當(dāng)VCC端輸入直流時(shí)，第二二極管D2可以防止由于直流反接而發(fā)生損壞電路的元器件的事情。直流再經(jīng)過第一電阻Rl限流后供給第一級升壓電路。控制器Ml的一個(gè)輸出端通過第二電阻R2可以調(diào)節(jié)第一升壓電路的功率，其原理是第二電阻R2接在控制器Ml的4腳和NPN三極管Ql的基極之間，第一變壓器Tl的4-5腳的最大電流為NPN三極管Ql的集電極電流Ic= β (IR2+IR3)，β為三極管的電流放大倍數(shù)。當(dāng)控制器Ml的4腳的電壓升高的時(shí)候，流過第二電阻R2的電流IR2增加，相應(yīng)流過第一變壓器Tl的4-5腳的最大電流也會(huì)增加，那么第一變壓器Tl的輸出功率也會(huì)增加，同理，控制器Ml的4腳的電壓降低,第一變壓器Tl的4-5腳最大電流會(huì)減小，第一變壓器Tl的輸出功率也會(huì)減小。第一升壓電路經(jīng)過第三二極管D3整流后輸出至第二升級電路。此時(shí)，Vl點(diǎn)的電壓就是第二升壓電路的輸入電壓。第一升壓電路的最高電壓也就是第二升壓電路的觸發(fā)電壓。
[0028]圖中第一變壓器Tl的輔助繞組為第一升壓電路的正反饋回路。第十三電阻R13為NPN三極管Ql提供正反饋信號，第五電阻R5、第四電容C4為NPN三極管Ql的開關(guān)加速電路，加速NPN三極管Ql的導(dǎo)通及關(guān)閉的速度，增加第一升壓電路的效率。
[0029]第三電阻R3為NPN三極管Ql以及第一變壓器Tl組成的自激振蕩電路的起動(dòng)電阻。穩(wěn)壓管ZDl為NPN三極管Ql的限幅穩(wěn)壓管，防止控制器Ml的第4腳輸出的電壓過高而損壞NPN三極管Ql，同時(shí)也是第四電容C4的放電回路。
[0030]第一升壓電路的輸出電壓Vl經(jīng)過第六電阻R6和第八電阻R8分壓后，變成第六電阻R6和第八電阻R8的交點(diǎn)電壓輸入至基準(zhǔn)參考控制電路的基準(zhǔn)控制芯片ICl，與基準(zhǔn)控制芯片ICl內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓做比較?；鶞?zhǔn)電壓為ICl內(nèi)部參考電壓，當(dāng)基準(zhǔn)控制芯片ICl用TL431時(shí)，內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓2.5V±1%。當(dāng)交點(diǎn)電壓高于基準(zhǔn)控制芯片ICl的基準(zhǔn)電壓時(shí)，基準(zhǔn)控制芯片ICl連接至PNP三極管Q2基極輸出低電壓，PNP三極管Q2導(dǎo)通。PNP三極管Q2導(dǎo)通后，其集電極的V3點(diǎn)的電壓變?yōu)楦唠妷?，觸發(fā)雙向可控硅TR1。第一電容Cl通過雙向可控硅TR1、第一電感LI以及第二變壓器T2的原邊繞組形成回路放電，并產(chǎn)生諧振。同時(shí)雙向可控硅TRl通過第三二極管D3將第一升壓電路的第一變壓器Tl的輸出端短路，即第一變壓器Tl的副本繞組短路。由于第一變壓器Tl的副邊繞組短路，那么第一變壓器Tl的正反饋線圈，即第一變壓器Tl的輔助繞組T2的第1、2腳沒有正反饋電壓產(chǎn)生，第一升壓電路停止工作。當(dāng)?shù)谝浑娙軨l里的能量消耗完后，流過雙向可控硅TRl的電流小于雙向可控硅TRl的保持電流，雙向可控硅TRl轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)。這時(shí)，第一升壓電路在作為起動(dòng)電阻的第三電阻R3的作用下開始工作，輸出電壓Vl兩端電壓開始上升。重復(fù)以上的過程實(shí)現(xiàn)第一升壓電路的升壓和截止，以及第二升壓電路的存儲(chǔ)電能及釋放電能。
[0031]第四二極管D4、第二電容C2和第七電阻R7為輸入電壓Vl初級兩端取樣保持電路，用于補(bǔ)償因第一電容Cl容量誤差造成高壓輸出電壓的差異。第二升壓電路的能量是第一升壓電路的輸出能量對第一電容Cl充電,并儲(chǔ)存在第一電容C中。同樣的電壓,第一電容Cl越大，儲(chǔ)存的能量越多。第一電容Cl，第一電感LI以及第二變壓器T2的初級組成的LC諧振的幅度也就越高。經(jīng)過第二變壓器T2的耦合，第一二極管D1，第五二極管D5整流后加在正負(fù)離子電暈放電針上的電壓也會(huì)越高。同理第一電容Cl的容量減小，正負(fù)離子電暈放電針上的電壓也會(huì)變小。其工作原理如下:第一電容Cl的容量越大，那么第一電容Cl、第一電感LI和第二變壓器T2組成的LC網(wǎng)絡(luò)諧振電壓也就越高。諧振電壓經(jīng)過第四二極管D4整流后，在第二電容C2兩端的電壓也就越高，經(jīng)過第七電阻R7反饋到基準(zhǔn)控制芯片ICl的參考電壓比較端的電壓也就越高?；鶞?zhǔn)控制芯片ICl在電路圖中用的是TL431，內(nèi)部集成一個(gè)基準(zhǔn)電壓跟一個(gè)比較器。
[0032]本電路可以外部通過MCU或外接電位器作為控制器在第四電阻R4輸出端對地來調(diào)節(jié)第一升壓電路輸出電壓在Vl的分壓點(diǎn)的電壓大小，從而控制第二升壓電路的觸發(fā)電壓，也就是控制V1、V2點(diǎn)的電壓幅度，從而很方便的控制離子的數(shù)量。本電路還有AIT(Air1n Tester)離子電路的功能，可以通過放電電壓檢測出產(chǎn)生的離子量。
[0033]圖1中，第十二電阻R12這個(gè)分支電路的檢測雙向可控硅TRl觸發(fā)的同步信號，PNP三極管Q2導(dǎo)通的信號經(jīng)第十二電阻R12輸出至控制器M1，用來檢測雙向可控硅TRl的觸發(fā)頻率。當(dāng)觸發(fā)頻率過高，可以降低控制器Ml的第4腳的電壓來降低第一升壓電路的功率，而達(dá)到穩(wěn)定雙向可控硅TRl觸發(fā)頻率的目的。第十二電阻R12輸出為一窄脈沖波形。第二升壓電路的放電頻率經(jīng)過第十二電阻R12后輸出，可以通過外接MCU或電路做檢測，然后通過第二電阻R2調(diào)節(jié)第一升壓電路的功率，調(diào)整V1、V2點(diǎn)電壓的觸發(fā)間隔時(shí)間，而達(dá)到穩(wěn)定并調(diào)節(jié)第二高壓的放電頻率的目的。
[0034]從圖2可以看出，在實(shí)際工作中，Vl點(diǎn)的電壓經(jīng)過升壓-截止這一不斷循環(huán)的過程。在圖3中可以看出，第一電容Cl經(jīng)過放電-充電這一不斷循環(huán)的過程令V2點(diǎn)電壓產(chǎn)生對應(yīng)的波形。從圖4可以看出，V3點(diǎn)的電壓波形圖是通過PNP三極管Q2的狀態(tài)體現(xiàn)。圖5中可以看出Vl點(diǎn)電壓和V3點(diǎn)電壓的對應(yīng)關(guān)系，Vl電壓在上升的過程中，第一電容Cl充電，此時(shí)PNP三極管Q2并不導(dǎo)通，V3對應(yīng)的電壓為零。當(dāng)Vl電壓足夠高時(shí)，PNP三極管Q2觸發(fā)，此時(shí)V3電壓瞬間升高，由于諧振放電回路開始工作，第一升壓電路趨近截止，從而Vl的電壓也趨近零。圖6中，Vl點(diǎn)和V2點(diǎn)的時(shí)間-電壓關(guān)系圖也體現(xiàn)圖1的電路設(shè)置。
[0035]在圖1中，標(biāo)記第一升壓電路經(jīng)過第三二極管D3輸出的電壓為VI，標(biāo)記第一電容與第一電感交點(diǎn)電壓為V3，標(biāo)記PNP三極管Q2導(dǎo)通時(shí)，其集電極的電壓為V3，標(biāo)記控制器第4腳輸出的電壓為V4，標(biāo)記控制器Ml的第2腳輸出電壓為V5。如果V5外部調(diào)節(jié)為電壓調(diào)節(jié)，則Vl電壓為:
【權(quán)利要求】
1.一種離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，包括第一升壓電路、第二升壓電路和一分別控制第一升壓電路和第二升壓電路的控制器，所述第二升壓電路包括基準(zhǔn)參考控制電路、諧振放電回路和第二變壓器，所述諧振放電回路包括與第二變壓器的原邊繞組形成回路的第一電容、第一電感和雙向可控硅，所述第二變壓器的原邊繞組一端接地、另一端連接第一電感，所述第一升壓電路輸出電壓至第二升壓電路，所述基準(zhǔn)參考控制電路根據(jù)第一升壓電路的輸出電壓控制雙向可控硅的導(dǎo)通，所述第二變壓器的副邊繞組連接正負(fù)離子電暈放電針。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于:所述第一升壓電路包括第一變壓器，其副邊繞組一端接地，另一端依次串聯(lián)連接第二升壓電路的第三二極管、第六電阻、第八電阻和地線，所述第一電容連接至第三二極管負(fù)極和第六電阻的交點(diǎn)，基準(zhǔn)參考控制電路還包括基準(zhǔn)控制芯片、第九電阻、PNP三極管、第十電阻和第十一電阻，所述PNP三極管的發(fā)射極連接至第一控制電壓，其基極通過第九電阻連接至第一控制電壓，其集電極依次串聯(lián)第十電阻和第十一電阻后接地，所述雙向可控硅的控制端連接至第十電阻和第十一電阻的交點(diǎn)，所述基準(zhǔn)控制芯片以第六電阻和第八電阻的交點(diǎn)電壓為觸發(fā)電壓，其輸出端連接至PNP三極管的基極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，所述第一升壓電路還包括連接至第一變壓器原邊繞組一端的第一電阻，以及集電極連接至第一變壓器原邊繞組另一端、發(fā)射極接地、集電極通過串聯(lián)連接的第十四電阻和第二電阻連接至控制器的NPN三極管，所述第一電阻的另一極分別通過第三電容接地、第二二極管連接至第二控制電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，所述第一變壓器的原邊繞組與第一電阻的交點(diǎn)和第二電阻與第十四電阻的交點(diǎn)之間設(shè)置第三電阻，所述第二電阻與第十四電阻的交點(diǎn)通過一穩(wěn)壓管接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，所述第一變壓器還包括與副邊繞組耦合的輔助繞組，其一端接地、另一端通過正反饋單元反饋至第二電阻與第十四電阻的交點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，所述正反饋單元包括串聯(lián)連接的第四電容和第五電阻，與串聯(lián)的第四電容和第五電阻并聯(lián)連接的第十三電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一權(quán)利要求所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，所述第六電阻與第八電阻的交點(diǎn)通過第四電阻連接至控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，所述第一電感與第二變壓器的原邊繞組的交點(diǎn)和第四電阻之間通過補(bǔ)償電路連接，所述補(bǔ)償電路包括正極連接至第一電感與第二變壓器的原邊繞組的交點(diǎn)、負(fù)極通過第二電容接地的第四二極管，以及分別連接第四二極管負(fù)極、第四電阻的第七電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5或6或8所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，所述PNP三極管的集電極通過第十二電阻連接至控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子量可調(diào)的離子發(fā)生電路，其特征在于，所述控制器為MCU或電位器。
【文檔編號】H01T19/00GK103944071SQ201410136881
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】唐銀華, 姚鐵明, 曾慶杰, 江舫 申請人:廣州勒夫蔓德電器有限公司