本實(shí)用新型屬于等離子體技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源。
背景技術(shù):
目前,醫(yī)用空氣消毒機(jī)的種類主要有紫外線空氣消毒機(jī)、臭氧空氣消毒機(jī)、光觸媒空氣消毒機(jī)和等離子體空氣消毒機(jī)。由于等離子體空氣消毒機(jī)具有動(dòng)態(tài)消毒、快速高效殺菌、環(huán)保節(jié)能、無耗材、使用壽命長等突出優(yōu)點(diǎn),因而越來越受到廣大消費(fèi)者的喜愛。
等離子體空氣消毒機(jī)的核心部件是等離子體發(fā)生器。其中,等離子體電源的性能指標(biāo)直接決定了等離子體發(fā)生器的優(yōu)劣。目前,用于空氣消毒機(jī)的等離子體電源常見的有高頻高壓交流電源和高壓直流脈沖電源兩大類。這些常見的等離子體電源通常容易出現(xiàn)對(duì)空氣過度電離而產(chǎn)生臭氧超標(biāo)及產(chǎn)生有害氮氧化物現(xiàn)象,也有的等離子體空氣消毒機(jī)出現(xiàn)對(duì)空氣電離度不夠而導(dǎo)致消毒殺菌不合格現(xiàn)象。究其根本原因,就是因?yàn)榈入x子體電源和等離子體發(fā)生器的機(jī)械裝置沒有達(dá)到最佳耦合工作狀態(tài)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是,克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷,提供一種等離子體電源,該等離子體電源可根據(jù)空氣流量自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:
一種自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,包括輸入電子開關(guān)電路、ZVS電路、全橋整流電路、脈沖電路、高壓變壓器、高壓整流輸出電路、微控制器、流量傳感器、電壓采樣電路、可控硅電路和三端穩(wěn)壓電路;所述輸入電子開關(guān)電路、流量傳感器、電壓采樣電路、可控硅電路和三端穩(wěn)壓電路均與微控制器連接,所述電壓采樣電路連接脈沖電路;所述輸入電子開關(guān)電路和三端穩(wěn)壓電路均與外部電源連接;所述輸入電子開關(guān)電路連接ZVS電路,ZVS電路連接全橋整流電路,全橋整流電路連接脈沖電路,脈沖電路連接高壓變壓器,高壓變壓器連接高壓整流輸出電路。
上述的自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,優(yōu)選的,所述輸入電子開關(guān)電路包括電阻R1、電阻R2、三極管Q1和三極管VT1。
上述的自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,優(yōu)選的,所述ZVS電路包括電阻R3、電阻R4、二極管D9、二極管D10、三極管VT1、三極管VT2、電容C5、電感L01和變壓器T1的初級(jí),ZVS電路中的場效應(yīng)管的保護(hù)電路包括電阻R5、電阻R6、穩(wěn)壓二極管VZ1、穩(wěn)壓二極管VZ2。
上述的自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,優(yōu)選的,所述全橋整流電路包括二極管D5、二極管D6、二極管D7和二極管D8。
上述的自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,優(yōu)選的,所述脈沖電路包括電容C6和高頻脈沖變壓器T2的初級(jí)線圈。
上述的自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,優(yōu)選的,所述高壓整流輸出電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4。
上述的自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,優(yōu)選的,所述電壓采樣電路包括電阻R14、電阻R7、電阻R8、電阻R9和電容C7。
上述的自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,優(yōu)選的,所述可控硅電路包括三極管VT4、電阻R10、電阻R11、電阻R12和三極管Q2,其中VT4為單向可控硅,電阻R10、電阻R11、電阻R12和三極管Q2組成單向可控硅的觸發(fā)電路。
上述的自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源,優(yōu)選的,所述三端穩(wěn)壓電路包括芯片U2、電容C1、電容C2、電容C3和電容C4,其中U2為三端穩(wěn)壓器,電容C1、電容C2、電容C3和電容C4組成三端穩(wěn)壓電路中的電源濾波電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:通過設(shè)置流量傳感器測量進(jìn)入空氣消毒機(jī)中的空氣流量,然后經(jīng)微控制器進(jìn)行處理得出與等離子體發(fā)生器機(jī)械裝置尺寸相匹配的放電頻率,微控制器通過電壓采樣電路實(shí)時(shí)采集脈沖電路的充電電壓并控制輸入電子開關(guān)電路和可控硅電路的通斷,使得等離子體發(fā)生器的放電頻率隨空氣流量而變化,從而使經(jīng)過等離子體發(fā)生器的空氣僅被閃電式電離一次,避免了同一時(shí)間段經(jīng)過等離子體發(fā)生器的空氣被多次高壓電離而導(dǎo)致臭氧、氮氧化物等有害物質(zhì)超標(biāo)的情況,同時(shí)也避免了對(duì)空氣電離度不夠的情況。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源中輸入電子開關(guān)電路和ZVS電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源中全橋整流電路、電壓采樣電路、可控硅電路和脈沖電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源中高壓整流輸出電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源中三端穩(wěn)壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖例說明:
1、輸入電子開關(guān)電路;2、ZVS電路;3、全橋整流電路;4、脈沖電路;5、高壓變壓器;6、高壓整流輸出電路;7、微控制器;8、流量傳感器;9、電壓采樣電路;10、可控硅電路;11、三端穩(wěn)壓電路。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本實(shí)用新型,下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更全面、細(xì)致地描述,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
需要特別說明的是,當(dāng)某一元件被描述為“連接于或連通于”另一元件上時(shí),它可以是直接連接或連通在另一元件上,也可以是通過其他中間連接件間接連接或連通在另一元件上。
除非另有定義,下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的,并不是旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
實(shí)施例
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源的一種實(shí)施例,該自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率的等離子體電源主要應(yīng)用于等離子體空氣消毒機(jī)中,根據(jù)進(jìn)入空氣消毒機(jī)的空氣流量自動(dòng)調(diào)節(jié)放電頻率,與等離子體發(fā)生器機(jī)械裝置相匹配,從而避免出現(xiàn)對(duì)空氣電離度不夠或過度電離的現(xiàn)象,使等離子體空氣消毒機(jī)達(dá)到最佳的消毒殺菌工作狀態(tài)。該等離子體電源的電路結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示,由圖1可見,該等離子體電源主要包括輸入電子開關(guān)電路1、ZVS電路2、全橋整流電路3、脈沖電路4、高壓變壓器5、高壓整流輸出電路6、微控制器7、流量傳感器8(也可以使用風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器)、電壓采樣電路9、可控硅電路10和三端穩(wěn)壓電路11。其中,輸入電子開關(guān)電路1、流量傳感器8、電壓采樣電路9、可控硅電路10和三端穩(wěn)壓電路11均與微控制器7連接。輸入電子開關(guān)電路1和三端穩(wěn)壓電路11均與外部電源連接。三端穩(wěn)壓電路11產(chǎn)生+5V直流電源,為微控制器7提供工作電源。微控制器7控制輸入電子開關(guān)電路1的導(dǎo)通或截止,進(jìn)而控制外部電源輸入。微控制器7通過控制可控硅電路10的通斷使等離子體發(fā)生器產(chǎn)生量子化的閃電式電離。微控制器7還實(shí)時(shí)采集流量傳感器8和電壓采樣電路9的數(shù)據(jù),并根據(jù)空氣流量的大小自動(dòng)改變可控硅電路10的開、關(guān)頻率,從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出放電頻率的目的。電壓采樣電路9連接脈沖電路4,實(shí)時(shí)采集脈沖電路4的充電電壓。輸入電子開關(guān)電路1連接ZVS電路2,ZVS電路2連接全橋整流電路3,全橋整流電路3連接脈沖電路4,脈沖電路4連接高壓變壓器5,高壓變壓器5連接高壓整流輸出電路6,其中ZVS電路2和全橋整流電路3為脈沖電路4中的充電電容提供充電電源,脈沖電路4受可控硅電路10開關(guān)控制,高壓整流輸出電路6產(chǎn)生直流高壓脈沖,為等離子體發(fā)生器機(jī)械裝置提供正電暈或負(fù)電暈脈沖電源。通過設(shè)置流量傳感器8(也可是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器)測量進(jìn)入空氣消毒機(jī)中的空氣流量,然后經(jīng)微控制器7進(jìn)行處理得出與等離子體發(fā)生器機(jī)械裝置尺寸相匹配的放電頻率,微控制器7通過電壓采樣電路9實(shí)時(shí)采集脈沖電路4的充電電壓并控制輸入電子開關(guān)電路1和可控硅電路10的通斷,使得等離子體發(fā)生器的放電頻率隨空氣流量而變化,從而使經(jīng)過等離子體發(fā)生器的空氣僅被閃電式電離一次,避免了同一時(shí)間段經(jīng)過等離子體發(fā)生器的空氣被多次高壓電離而導(dǎo)致臭氧、氮氧化物等有害物質(zhì)超標(biāo)的情況,同時(shí)也避免了對(duì)空氣電離度不夠的情況,使等離子體空氣消毒機(jī)達(dá)到最佳消毒殺菌工作狀態(tài),該等離子體電源可以匹配任何結(jié)構(gòu)形狀的等離子體發(fā)生器機(jī)械裝置。
如圖2所示,本實(shí)施例中,輸入電子開關(guān)電路1包括電阻R1、電阻R2、三極管Q1和三極管VT1,微控制器通過PWMO信號(hào)控制外部電源輸入。ZVS電路2包括電阻R3、電阻R4、二極管D9、二極管D10、三極管VT1、三極管VT2、電容C5、電感L01和變壓器T1的初級(jí),用于將+12V的直流變?yōu)槊}沖高壓。ZVS電路2中的場效應(yīng)管的保護(hù)電路包括電阻R5、電阻R6、穩(wěn)壓二極管VZ1和穩(wěn)壓二極管VZ2。
如圖3所示,本實(shí)施例中,二極管D5、二極管D6、二極管D7和二極管D8組成全橋整流電路3,為脈沖電路4提供充電直流電源。電阻R14、電阻R7、電阻R8、電阻R9和電容C7組成電壓采樣電路9,電容C6和高壓變壓器T2的初級(jí)線圈組成脈沖電路4。三極管VT4、電阻R10、電阻R11、電阻R12和三極管Q2組成可控硅電路10,該可控硅電路10中VT4為單向可控硅,電阻R10、電阻R11、電阻R12和三極管Q2組成單向可控硅的觸發(fā)電路。
如圖4所示,本實(shí)施例中,二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4組成高壓整流輸出電路6,為等離子體發(fā)生器機(jī)械裝置提供正電暈或負(fù)電暈脈沖電源。如圖5所示,三端穩(wěn)壓電路11包括芯片U2、電容C1、電容C2、電容C3和電容C4,其中U2為三端穩(wěn)壓器,輸出+5V電壓為微控制器7提供工作電源,電容C1、電容C2、電容C3和電容C4組成三端穩(wěn)壓電路中的電源濾波電路。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。