本發(fā)明涉及家用電器技術領域,特別涉及一種高壓電源的關斷方法、一種高壓電源的關斷裝置、一種高壓電源以及一種家用電器。
背景技術:
高壓電源又名高壓發(fā)生器,一般是指輸出電壓在五千伏以上的電源,其應用較為廣泛,例如,可應用在醫(yī)學領域(如X光機、光譜分析、無損探傷等)、制造領域(如半導體中粒子注入、納米光刻等)、生活領域(如采用等離子凈化技術的無耗材空氣凈化器)等。
高壓電源的技術發(fā)展主要有兩個方向:一是提高電源功率,即高電壓、高電流;二是縮小電源體積,即高電壓、高開關頻率。但不管是哪個方向,其內部元器件都將承受很高的電壓或電流,尤其是在電源關斷過程中,很容易使得元器件受到較大沖擊,導致元器件使用壽命降低甚至發(fā)生損壞。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
為此,本發(fā)明的第一個目的在于提出一種高壓電源的關斷方法,通過根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命。
本發(fā)明的第二個目的在于提出一種高壓電源的關斷裝置。
本發(fā)明的第三個目的在于提出一種高壓電源。
本發(fā)明的第四個目的在于提出一種家用電器。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面實施例提出的一種高壓電源的關斷方法,所述高壓電源包括依次相連的整流模塊、脈動高壓輸出模塊和倍壓整流模塊,其中,在所述高壓電源工作時,通過輸出預設占空比的控制信號至所述脈動高壓輸出模塊,以在所述倍壓整流模塊的輸出端獲得相應的高壓直流電,所述方法包括以下步驟:在接收到高壓電源的關斷信號時,獲取所述高壓電源的關斷方式;根據所述高壓電源的關斷方式對所述預設占空比進行調節(jié);根據調節(jié)后的占空比對所述脈動高壓輸出模塊進行控制,以對所述高壓電源進行關斷控制。
根據本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷方法,在接收到高壓電源的關斷信號時,獲取高壓電源的關斷方式,并根據高壓電源的關斷方式對預設占空比進行調節(jié),然后根據調節(jié)后的占空比對脈動高壓輸出模塊進行控制,以對高壓電源進行關斷控制。從而通過根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命。
根據本發(fā)明的一個實施例,所述高壓電源的關斷方式包括正常關斷方式和異常關斷方式,其中,當所述高壓電源的關斷方式為所述正常關斷方式時,每隔第一預設時間將所述預設占空比調小第一預設值,直至所述預設占空比為零;當所述高壓電源的關斷方式為所述異常關斷方式時,直接將所述預設占空比調小至零。
根據本發(fā)明的一個實施例,所述第一預設時間為固定或者可調預設時間,所述第一預設值為固定或者可調預設值。
根據本發(fā)明的一個實施例,所述脈動高壓輸出模塊包括:變壓器和開關管,所述變壓器的初級線圈與所述開關管串聯(lián)后,并聯(lián)在所述整流模塊的輸出端之間,所述變壓器的次級線圈與所述倍壓整流模塊的輸入端對應相連。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明另一方面實施例提出的一種高壓電源的關斷裝置,所述高壓電源包括依次相連的整流模塊、脈動高壓輸出模塊和倍壓整流模塊,其中,在所述高壓電源工作時,通過輸出預設占空比的控制信號至所述脈動高壓輸出模塊,以在所述倍壓整流模塊的輸出端獲得相應的高壓直流電,所述裝置包括:獲取單元,用于在接收到高壓電源的關斷信號時,獲取所述高壓電源的關斷方式;調節(jié)單元,所述調節(jié)單元與所述獲取單元相連,所述調節(jié)單元用于根據所述高壓電源的關斷方式對所述預設占空比進行調節(jié);控制單元,所述控制單元與所述調節(jié)單元相連,所述控制單元用于根據調節(jié)后的占空比對所述脈動高壓輸出模塊進行控制,以對所述高壓電源進行關斷控制。
根據本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷裝置,在接收到高壓電源的關斷信號時,通過獲取單元獲取高壓電源的關斷方式,調節(jié)單元根據高壓電源的關斷方式對預設占空比進行調節(jié),控制單元根據調節(jié)后的占空比對脈動高壓輸出模塊進行控制,以對高壓電源進行關斷控制。從而通過根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命。
根據本發(fā)明的一個實施例,所述高壓電源的關斷方式包括正常關斷方式和異常關斷方式,其中,當所述高壓電源的關斷方式為所述正常關斷方式時,所述調節(jié)單元每隔第一預設時間將所述預設占空比調小第一預設值,直至所述預設占空比為零;當所述高壓電源的關斷方式為所述異常關斷方式時,所述調節(jié)單元直接將所述預設占空比調小至零。
根據本發(fā)明的一個實施例,所述第一預設時間為固定或者可調預設時間,所述第一預設值為固定或者可調預設值。
根據本發(fā)明的一個實施例,所述脈動高壓輸出模塊包括:變壓器和開關管,所述變壓器的初級線圈與所述開關管串聯(lián)后,并聯(lián)在所述整流模塊的輸出端之間,所述變壓器的次級線圈與所述倍壓整流模塊的輸入端對應相連。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明又一方面實施例提出了一種高壓電源,其包括上述的高壓電源的關斷裝置。
根據本發(fā)明實施例的高壓電源,通過上述的高壓電源的關斷裝置,能夠根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命。
此外,本發(fā)明實施例還提出了一種家用電器,其包括上述的高壓電源。
本發(fā)明實施例的家用電器,通過上述的高壓電源,能夠根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命,進而保證家用電器供電的可靠性。
附圖說明
圖1是根據本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷方法的流程圖;
圖2是根據本發(fā)明一個實施例的高壓電源的結構示意圖;
圖3是根據本發(fā)明另一個實施例的高壓電源的結構示意圖;
圖4是根據本發(fā)明一個實施例的高壓電源的關斷方法的示意圖;
圖5是根據本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷裝置的方框示意圖;
圖6是根據本發(fā)明一個實施例的離子凈化器的方框示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下面參照附圖來描述本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷方法、高壓電源的關斷裝置、高壓電源以及家用電器。
圖1是根據本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷方法的流程圖。
在本發(fā)明的實施例中,高壓電源可包括依次相連的整流模塊、脈動高壓輸出模塊和倍壓整流模塊,其中,在高壓電源工作時,通過輸出預設占空比的控制信號至脈動高壓輸出模塊,以在倍壓整流模塊的輸出端獲得相應的高壓直流電。
具體而言,如圖2所示,整流模塊的輸入端與交流市電相連,整流模塊的輸出端與脈動高壓輸出模塊的輸入端相連,脈動高壓輸出模塊的輸出端與倍壓整流模塊的輸入端相連,倍壓整流模塊的輸出端與負載相連。
在高壓電源上電工作時,交流市電經整流模塊轉換成低壓直流電,脈動高壓輸出模塊對該低壓直流電進行變換,以輸出脈動的高壓電至倍壓整流模塊,然后由倍壓整流模塊輸出高壓直流電。其中,高壓直流電的大小主要與整流模塊的輸出電壓、脈動高壓輸出模塊的參數(如高低壓變比、產生脈動的控制信號的占空比)、倍壓整流模塊的參數有關。而當硬件電路確定后,例如,整流模塊采用開關電源或者不可控整流電路,倍壓整流模塊采用半波整流且多倍壓電路時,高壓直流電的大小僅與脈動高壓輸出模塊的控制信號的占空比有關,占空比越高,高壓直流電的電壓越高。
根據本發(fā)明的一個實施例,如圖3所示,脈動高壓輸出模塊可包括:變壓器和開關管,變壓器的初級線圈與開關管串聯(lián)后,并聯(lián)在整流模塊的輸出端之間,變壓器的次級線圈與倍壓整流模塊的輸入端對應相連。其中,開關管可以為三極管、IGBT、MOS管等,變壓器可以為升壓變壓器。
具體地,如圖3所示,在高壓電源上電工作時,整流模塊輸出固定的低壓直流電至變壓器的初級線圈,同時,控制芯片(如MCU)輸出控制信號(如PWM信號)至開關管,驅動開關管進行導通和關斷,從而在變壓器的初級線圈上產生交變電壓,此時變壓器的次級線圈將感應出脈動的高壓電,然后經倍壓整流模塊進行轉換,以輸出所需的高壓直流電。其中,高壓直流電的大小主要與整流模塊的輸出電壓、變壓器的變比、開關管控制信號的占空比、倍壓整流模塊的參數有關。而在硬件電路確定后,高壓直流電的大小僅與開關管的控制信號的占空比有關,占空比越高,高壓直流電越大。
由于高壓電源關斷時,可能會對電路中的功率元器件產生較大沖擊,因此,在高壓電源關斷時需采取一定的措施,保證元器件不會受到損壞。
如圖1所示,該高壓電源的關斷方法可包括以下步驟:
S1,在接收到高壓電源的關斷信號時,獲取高壓電源的關斷方式。
S2,根據高壓電源的關斷方式對預設占空比進行調節(jié)。
S3,根據調節(jié)后的占空比對脈動高壓輸出模塊進行控制,以對高壓電源進行關斷控制。
根據本發(fā)明的一個實施例,高壓電源的關斷方式可包括正常關斷方式和異常關斷方式,其中,當高壓電源的關斷方式為正常關斷方式時,每隔第一預設時間將預設占空比調小第一預設值,直至預設占空比為零;當高壓電源的關斷方式為異常關斷方式時,直接將預設占空比調小至零。
具體而言,高壓電源的關斷情況主要分為兩種,一種是用戶通過遙控器或者控制面板等手動關機,這屬于高壓電源正常關斷;另一種是負載出現(xiàn)故障,系統(tǒng)需要立即關斷高壓電源,以避免負載進一步發(fā)生損壞,這屬于異常關斷。對于正常關斷的情況,在關斷時,主要考慮高壓電源關斷對功率元器件的沖擊影響;對于異常關斷的情況,在關斷時,主要考慮對負載的影響。
因此,在本發(fā)明的實施例中,在接收到高壓電源的關斷信號時,如果高壓電源為正常關斷,則每隔第一預設時間,將控制信號的占空比調小第一預設值,直至控制信號的占空比為零,從而保證電路中的功率元器件免受沖擊,提高元器件的可靠性和使用壽命;如果高壓電源為異常關斷,則直接將控制信號的占空比設置為零,以在最短的時間內控制高壓電源關斷,保證電路和負載不會進一步發(fā)生損壞。
在本發(fā)明的實施例中,第一預設時間可以為固定或者可調預設時間,第一預設值可以為固定或者可調預設值。
具體而言,以第一預設時間為固定預設時間,第一預設值為固定預設值為例。如圖4所示,假設,預設占空比為D0,第一預設時間為ΔT,第一預設值為ΔD,則每隔ΔT時間將占空比調小ΔD,即D1=D0-ΔD,D2=D1-ΔD、…,循環(huán)操作,直至占空比D=0,此時開關管處于關斷狀態(tài),倍壓整流模塊的輸出端無電壓,高壓電源關斷。從而通過對控制信號的占空比進行逐級調低的方式來對高壓電源進行關閉,保證電路中的功率元器件不會受到沖擊,提高了元器件的可靠性和使用壽命。
另外,也可以根據固定預設時間、可調預設值對占空比進行調節(jié),或者根據可調預設時間、固定預設值對占空比進行調節(jié),或者根據可調預設時間、可調預設值對占空比進行調節(jié),具體這里不再詳述。
綜上所述,根據本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷方法,在接收到高壓電源的關斷信號時,獲取高壓電源的關斷方式,并根據高壓電源的關斷方式對預設占空比進行調節(jié),然后根據調節(jié)后的占空比對脈動高壓輸出模塊進行控制,以對高壓電源進行關斷控制。從而通過根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命。
圖5是根據本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷裝置的方框示意圖。
在本發(fā)明的實施例中,如圖2所示,高壓電源可包括依次相連的整流模塊10、脈動高壓輸出模塊20和倍壓整流模塊30,其中,在高壓電源工作時,通過輸出預設占空比的控制信號至脈動高壓輸出模塊20,以在倍壓整流模塊30的輸出端獲得相應的高壓直流電。
具體而言,如圖2所示,整流模塊10的輸入端與交流市電相連,整流模塊10的輸出端與脈動高壓輸出模塊20的輸入端相連,脈動高壓輸出模塊20的輸出端與倍壓整流模塊30的輸入端相連,倍壓整流模塊30的輸出端與負載相連。
在高壓電源上電工作時,交流市電經整流模塊10轉換成低壓直流電VDC,脈動高壓輸出模塊20對該低壓直流電VDC進行變換,以輸出脈動的高壓電至倍壓整流模塊30,然后由倍壓整流模塊30輸出高壓直流電。其中,高壓直流電的大小主要與整流模塊10的輸出電壓、脈動高壓輸出模塊20的參數(如高低壓變比、產生脈動的控制信號的占空比)、倍壓整流模塊30的參數有關。而當硬件電路確定后,例如,整流模塊10采用開關電源或者不可控整流電路,倍壓整流模塊30采用半波整流且多倍壓電路時,高壓直流電的大小僅與脈動高壓輸出模塊30的控制信號的占空比有關,占空比越高,高壓直流電的電壓越高。
根據本發(fā)明的一個實施例,如圖3所示,脈動高壓輸出模塊20可包括:變壓器21和開關管22,變壓器21的初級線圈與開關管22串聯(lián)后,并聯(lián)在整流模塊10的輸出端之間,變壓器21的次級線圈與倍壓整流模塊22的輸入端對應相連。其中,開關管22可以為三極管、IGBT、MOS管等,變壓器21可以為升壓變壓器。
具體而言,如圖3所示,在高壓電源上電工作時,整流模塊10輸出固定的低壓直流電至變壓器21的初級線圈,同時,控制芯片(如MCU)輸出控制信號(如PWM信號)至開關管22,驅動開關管22進行導通和關斷,從而在變壓器21的初級線圈上產生交變電壓,此時變壓器21的次級線圈將感應出脈動的高壓電,然后經倍壓整流模塊30進行轉換,以輸出所需的高壓直流電。其中,高壓直流電的大小主要與整流模塊10的輸出電壓、變壓器21的變比、開關管22控制信號的占空比、倍壓整流模塊30的參數有關。而在硬件電路確定后,高壓直流電的大小僅與開關管的控制信號的占空比有關,占空比越高,高壓直流電越大。
由于高壓電源關斷時,可能會對電路中的功率元器件產生較大沖擊,因此,在高壓電源關斷時需采取一定的措施,保證元器件不會受到損壞。
如圖5所示,該高壓電源的關斷裝置可包括獲取單元100、調節(jié)單元200和控制單元300。
其中,獲取單元100用于在接收到高壓電源的關斷信號時,獲取高壓電源的關斷方式。調節(jié)單元200與獲取單元100相連,調節(jié)單元200用于根據高壓電源的關斷方式對預設占空比進行調節(jié)。控制單元300與調節(jié)單元200相連,控制單元300用于根據調節(jié)后的占空比對脈動高壓輸出模塊20進行控制,以對高壓電源進行關斷控制。
根據本發(fā)明的一個實施例,高壓電源的關斷方式可包括正常關斷方式和異常關斷方式,其中,當高壓電源的關斷方式為正常關斷方式時,調節(jié)單元200每隔第一預設時間將預設占空比調小第一預設值,直至預設占空比為零;當高壓電源的關斷方式為異常關斷方式時,調節(jié)單元200直接將預設占空比調小至零。
具體而言,高壓電源的關斷情況主要分為兩種,一種是用戶通過遙控器或者控制面板等手動關機,這屬于高壓電源正常關斷;另一種是負載出現(xiàn)故障,系統(tǒng)需要立即關斷高壓電源,以避免負載進一步發(fā)生損壞,這屬于異常關斷。對于正常關斷的情況,在關斷時,主要考慮高壓電源關斷對功率元器件的沖擊影響;對于異常關斷的情況,在關斷時,主要考慮對負載的影響。
因此,在本發(fā)明的實施例中,在接收到高壓電源的關斷信號時,如果獲取單元100獲取的高壓電源為正常關斷,則每隔第一預設時間,調節(jié)單元200將控制信號的占空比調小第一預設值,直至控制信號的占空比為零,從而保證電路中的功率元器件免受沖擊,提高元器件的可靠性和使用壽命;如果獲取單元100獲取的高壓電源為異常關斷,則調節(jié)單元200直接將控制信號的占空比設置為零,以在最短的時間內控制高壓電源關斷,保證電路和負載不會進一步發(fā)生損壞。
在本發(fā)明的實施例中,第一預設時間可以為固定或者可調預設時間,第一預設值可以為固定或者可調預設值。
具體而言,以第一預設時間為固定預設時間,第一預設值為固定預設值為例。如圖4所示,假設,預設占空比為D0,第一預設時間為ΔT,第一預設值為ΔD,則每隔ΔT時間,調節(jié)單元200將占空比調小ΔD,即D1=D0-ΔD,D2=D1-ΔD、…,循環(huán)操作,直至占空比D=0,此時,開關管22處于斷開狀態(tài),倍壓整流模塊30的輸出端無電壓,高壓電源關斷。從而通過對控制信號的占空比進行逐級調低的方式對高壓電源進行關閉,保證電路中的功率元器件不會受到沖擊,提高了元器件的可靠性和使用壽命。
另外,也可以根據固定預設時間、可調預設值對占空比進行調節(jié),或者根據可調預設時間、固定預設值對占空比進行調節(jié),或者根據可調預設時間、可調預設值對占空比進行調節(jié),具體這里不再詳述。
根據本發(fā)明實施例的高壓電源的關斷裝置,在接收到高壓電源的關斷信號時,通過獲取單元獲取高壓電源的關斷方式,調節(jié)單元根據高壓電源的關斷方式對預設占空比進行調節(jié),控制單元根據調節(jié)后的占空比對脈動高壓輸出模塊進行控制,以對高壓電源進行關斷控制。從而通過根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命。
另外,本發(fā)明的實施例還提出了一種高壓電源,其包括上述的關斷裝置。
本發(fā)明實施例的高壓電源,通過上述的關斷裝置,能夠根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命。
此外,本發(fā)明實施例還提出了一種家用電器,其包括上述的高壓電源。
具體地,家用電器可以為采用等離子凈化技術的無耗材空氣凈化器,簡稱離子凈化器1000,其工作原理為:通過高壓電源1001向離子發(fā)生器1002加載超高直流電壓,使得流過離子發(fā)生器1002內的空氣電離,空氣中的雜質帶電,再通過相反電壓的集塵板吸附雜質,從而清潔空氣。
當用戶通過遙控器關閉離子凈化器1000時,高壓電源1001為正常關閉,此時,可通過逐漸降低控制信號的占空比來控制高壓電源1001關閉,以避免高壓電源1001關斷過程中,電路中的功率元器件受到沖擊,從而提高了元器件的可靠性和使用壽命;當根據功率采集電路檢測出離子發(fā)生器1002出現(xiàn)故障時,立即將控制信號的占空比設置為零,來使高壓電源1001迅速關閉,以避免離子發(fā)生器進一步故障。
根據本發(fā)明實施例的家用電器,通過上述的高壓電源,能夠根據高壓電源的關斷方式對控制信號的占空比進行調節(jié),保證高壓電源關斷的過程中,電路中的元器件不會受到損壞,從而提高電源的可靠性和使用壽命,進而保證家用電器供電的可靠性。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。