本實(shí)用新型涉及家用電器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種離子發(fā)生器的控制裝置和一種空氣凈化器。

背景技術(shù)：

相關(guān)的空氣凈化器例如無耗材空氣凈化器通常是采用等離子凈化技術(shù)，其工作原理為，通過向離子發(fā)生器加載超高電壓，使得流過離子發(fā)生器內(nèi)的空氣電離，進(jìn)而使得空氣中的雜質(zhì)帶電，接著通過相反電壓的集塵板吸附雜質(zhì)，從而清潔空氣。基于上述工作原理，可以把離子發(fā)生器抽象為電容性負(fù)載，其中高壓端為電容極，流入的空氣為電介質(zhì)。

但是，相關(guān)技術(shù)存在的問題是，在電極結(jié)構(gòu)不變的情況下，空氣的溫度、相對濕度、氣壓、含雜量以及空氣流速等因素都會(huì)引起電容漏電流的變化，由此，可能會(huì)導(dǎo)致離子發(fā)生器的功率出現(xiàn)波動(dòng)，甚至在極端情況下可能會(huì)出現(xiàn)擊穿、拉弧等現(xiàn)象，很容易損壞離子發(fā)生器，使得空氣凈化效率有所降低，并且還有可能危害到用戶的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種離子發(fā)生器的控制裝置，能夠準(zhǔn)確采集離子發(fā)生器的功率，有效防止功率波動(dòng)導(dǎo)致的離子發(fā)生器損壞。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出一種空氣凈化器。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一方面提出了一種離子發(fā)生器的控制裝置，包括：開關(guān)電源，所述開關(guān)電源與交流電源相連，所述開關(guān)電源用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；濾波單元，所述濾波單元與所述開關(guān)電源相連，所述濾波單元用于對所述直流電進(jìn)行濾波；升壓單元，所述升壓單元與所述濾波單元和所述離子發(fā)生器相連，所述升壓單元用于對濾波后的所述直流電進(jìn)行升壓，以為所述離子發(fā)生器供電；電流采集單元，所述電流采集單元連接在所述開關(guān)電源與所述濾波單元之間，所述電流采集單元用于采集所述開關(guān)電源的輸出電流；以及控制單元，所述控制單元與所述升壓單元和所述電流采集單元相連，所述控制單元根據(jù)所述開關(guān)電源的輸出電流計(jì)算所述離子發(fā)生器的功率，并根據(jù)所述離子發(fā)生器的功率對所述升壓單元進(jìn)行控制。

根據(jù)本實(shí)用新型提出的離子發(fā)生器的控制裝置，通過濾波單元對開關(guān)電源輸出的直流電進(jìn)行濾波，并通過電流采集單元采集開關(guān)電源的輸出電流，控制單元根據(jù)開關(guān)電源的輸出電流計(jì)算離子發(fā)生器的功率，并根據(jù)離子發(fā)生器的功率對升壓單元進(jìn)行控制，即可對離子發(fā)生器進(jìn)行控制，從而能夠有效過濾外界干擾，提高功率采集的精度和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)功率反饋調(diào)節(jié)，有效防止功率波動(dòng)導(dǎo)致的離子發(fā)生器損壞。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述提出的離子發(fā)生器的控制裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

具體地，所述濾波單元為π型濾波電路。

具體地，所述π型濾波電路包括：第一電感，所述第一電感連接在所述開關(guān)電源和所述升壓單元之間，所述第一電感的一端與所述開關(guān)電源相連，所述第一電感的另一端與所述升壓單元相連；第一電解電容，所述第一電解電容的正極與所述第一電感的一端相連，所述第一電解電容的負(fù)極接地；第二電解電容，所述第二電解電容的正極與所述第一電感的另一端相連，所述第二電解電容的負(fù)極接地。

具體地，所述第一電解電容和所述第二電解電容為低等效阻抗高頻電解電容值，從而可緩和電路中的電流沖擊，使得電流采集單元可準(zhǔn)確采集開關(guān)電源輸出的電流值。

具體地，所述第一電感的電感量大于1mH，所述第一電解電容和所述第二電解電容的電容量大于1000uF。

具體地，所述電流采集單元包括：第一電阻，所述第一電阻連接在所述開關(guān)電源與所述濾波單元之間；放大電路，所述放大電路輸入端與所述第一電阻的兩端相連，所述放大電路的輸出端與所述控制單元相連。

具體地，所述升壓單元包括：升壓變壓器，所述升壓變壓器的初級線圈的一端與所述濾波單元相連；MOS管，所述MOS管的漏極與所述升壓變壓器的初級線圈的另一端相連，所述MOS管的源極接地，所述MOS管的柵極與所述控制單元相連；倍壓整流模塊，所述倍壓整流模塊的輸入端與所述升壓變壓器的次級線圈的兩端相連，所述倍壓整流模塊的輸出端與所述離子發(fā)生器相連。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型另一方面提出了一種空氣凈化器，所述包括所述離子發(fā)生器的控制裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型提出的空氣凈化器，可通過離子發(fā)生器的控制裝置有效過濾外界干擾，提高功率采集的精度和穩(wěn)定性，有效防止功率波動(dòng)導(dǎo)致的離子發(fā)生器損壞，避免在極端情況下出現(xiàn)擊穿、拉弧等現(xiàn)象以保證用戶安全，提升空氣凈化效率。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的離子發(fā)生器的控制裝置的方框示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的離子發(fā)生器的控制裝置的電路原理圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的離子發(fā)生器的控制裝置中開關(guān)電源的輸出電流的波形示意圖；以及

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的空氣凈化器的方框示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)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(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

下面參考附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型實(shí)施例提出的離子發(fā)生器的控制裝置和具有其的空氣凈化器。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的離子發(fā)生器的控制裝置的方框示意圖。如圖1所示，該裝置100包括：開關(guān)電源10、濾波單元20、升壓單元30、離子發(fā)生器40、電流采集單元50、控制單元60和交流電源70。

其中，開關(guān)電源10與交流電源70相連，開關(guān)電源10用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；濾波單元20與開關(guān)電源10相連，濾波單元20用于對直流電進(jìn)行濾波；升壓單元30與濾波單元20和離子發(fā)生器40相連，升壓單元30用于對濾波后的直流電進(jìn)行升壓，以為離子發(fā)生器40供電；電流采集單元50連接在開關(guān)電源10與濾波單元20之間，電流采集單元50用于采集開關(guān)電源10的輸出電流；以及控制單元60與升壓單元30和電流采集單元50相連，控制單元60根據(jù)開關(guān)電源10的輸出電流計(jì)算離子發(fā)生器40的功率，并根據(jù)離子發(fā)生器40的功率對升壓單元30進(jìn)行控制。

也就是說，控制單元60根據(jù)電流采集單元50采集的開關(guān)電源10的輸出電流計(jì)算離子發(fā)生器40的功率，并且根據(jù)計(jì)算出的離子發(fā)生器40的功率對升壓單元30進(jìn)行控制。

應(yīng)當(dāng)理解的是，開關(guān)電源10將交流電源70轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，并且電流采集單?0采集開關(guān)電源10的輸出直流電流，濾波單元20對電流采集單元50采集的直流電進(jìn)行濾波，并將濾波后的直流電輸入升壓單元30，以使升壓單元30對濾波后的直流電進(jìn)行升壓；控制單元60根據(jù)電流采集單元50采集的直流電流計(jì)算出離子發(fā)生器40的功率，并根據(jù)離子發(fā)生器40的功率生成PWM信號(hào)以輸入至升壓單元30，進(jìn)而控制單元60根據(jù)離子發(fā)生器40的功率對升壓單元30的輸出電壓進(jìn)行控制，以對離子發(fā)生器40的工作情況進(jìn)行控制。由此，根據(jù)電流采集單元采集的電流實(shí)時(shí)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地獲取離子發(fā)生器的功率，有效地過濾外界干擾，有效防止功率波動(dòng)導(dǎo)致的離子發(fā)生器損壞。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，升壓單元30包括：升壓變壓器90、MOS管Q1和倍壓整流模塊101。其中，升壓變壓器90的初級線圈的一端與濾波單元20相連；MOS管的漏極與升壓變壓器90的初級線圈的另一端相連，MOS管的源極接地，MOS管的柵極與控制單元60相連；倍壓整流模塊101的輸入端與升壓變壓器90的次級線圈的兩端相連，倍壓整流模塊101的輸出端與離子發(fā)生器40相連。

具體來說，交流電源70經(jīng)開關(guān)電源10轉(zhuǎn)換后變成低壓電，開關(guān)電源10的輸出端連接至升壓變壓器90的初級線圈以將低壓電提供至初級線圈，升壓變壓器90的初級線圈與MOS管Q1串聯(lián)?？刂茊卧?0向MOS管Q1發(fā)送PWM信號(hào)以驅(qū)動(dòng)MOS管Q1迅速開通和關(guān)斷，由此，在升壓變壓器90的初級線圈上產(chǎn)生交變電壓，這時(shí)升壓變壓器90的次級線圈感應(yīng)出脈動(dòng)高壓電，升壓變壓器90的次級線圈連接倍壓整流模塊101，以將脈動(dòng)高壓電提供給倍壓整流模塊101，最終由倍壓整流模塊101輸出高壓電，即對離子發(fā)生器40進(jìn)行供電。

倍壓整流模塊40輸出的高壓電的電壓大小主要跟開關(guān)電源10的輸出電壓、升壓變壓器90的變壓比、PWM信號(hào)的占空比、倍壓整流模塊101的參數(shù)有關(guān)。當(dāng)硬件電路確定后，供電電壓的大小和離子發(fā)生器功率與PWM信號(hào)的占空比有關(guān)，占空比越高，高壓電的電壓越大，相應(yīng)的離子發(fā)生器的功率也會(huì)越高?；诖耍緦?shí)用新型實(shí)施例的控制單元60通過濾波單元20抑制外界干擾，進(jìn)而通過電流采集單元50采集到準(zhǔn)確的電流，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的功率反饋調(diào)整，有效抑制功率波動(dòng)，防止離子發(fā)生器損壞。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，濾波單元20為π型濾波電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，π型濾波電路包括：第一電感L1第一電解電容C1和第二電解電容C2。

其中，第一電感L1連接在開關(guān)電源10和升壓單元30之間，第一電感L1的一端與開關(guān)電源10相連，第一電感L1的另一端與升壓單元30相連；第一電解電容C1的正極與第一電感L1的一端相連，第一電解電容C1的負(fù)極接地；第二電解電容C2的正極與第一電感L1的另一端相連，第二電解電容C2的負(fù)極接地。

具體而言，升壓單元30通過第二電解電容C2取電，第一電解電容C1和第一電感L1再為第二電解電容C2充電，從而緩和了電路中的電流沖擊，使得電流采集單元50能夠準(zhǔn)確采集電流值。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一電解電容C1和第二電解電容C2為低等效阻抗高頻電解電容值，第一電感L1可為工字電感。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一電感L1的電感量大于1mH，第一電解電容C1和第二電解電容C2的電容量大于1000uF。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，電流采集單元50包括：第一電阻R1和放大電路80，其中，第一電阻R1連接在開關(guān)電源10與濾波單元20之間；放大電路80的輸入端與第一電阻R1的兩端相連，放大電路20的輸出端與控制單元60相連。

其中，第一電阻R1可以為無感電阻。

具體來說，放大電路80可通過差分方式對第一電阻R1兩端的微小壓差進(jìn)行放大，從而控制單元60根據(jù)放大電路80輸出的電壓獲取流過第一電阻R1的電流，記為I，即可以通過第一電阻R1進(jìn)行電流采樣，假設(shè)開關(guān)電源10的輸出電壓為V，則離子發(fā)生器40的實(shí)時(shí)功率可以為P＝I*V，進(jìn)而控制單元60可根據(jù)流過第一電阻R1的電流值計(jì)算出離子發(fā)生器40的實(shí)時(shí)功率，并根據(jù)離子發(fā)生器40的實(shí)時(shí)功率對升壓單元30的輸出電壓進(jìn)行控制。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，電流采集單元50的第一電阻R1串聯(lián)在開關(guān)電源10的輸出端和π型濾波電路之間，π型濾波電路與升壓變壓器90的初級線圈相連，由于升壓變壓器90的初級線圈電阻非常小，一般小于5Ω，因此MOS管Q1開通瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的正向電流尖峰，MOS管Q1關(guān)斷的瞬間，升壓變壓器90的初級線圈會(huì)感應(yīng)出很高的反向電流尖峰。本實(shí)用新型實(shí)施例的濾波單元20可緩和電流沖擊，使得MOS管Q1開通和關(guān)斷的瞬間產(chǎn)生的很高的電流尖峰變得平緩，也就是說，MOS管Q1開通和關(guān)斷所產(chǎn)生的干擾被濾波單元20過濾，電流采集單元50中第一電阻R1的采樣波形上抑制了外界干擾(如圖3中有濾波曲線所示)，使得采集的電流更加真實(shí)，即使得控制單元60計(jì)算的離子發(fā)生器40的功率更加精準(zhǔn)。

而相關(guān)技術(shù)中無濾波電路緩和電流沖擊，MOS的開通關(guān)斷所產(chǎn)生的干擾會(huì)疊加在第一電阻R1采樣波形上，甚至掩蓋第一電阻R1的采樣波形，使得控制單元60無法獲取到真實(shí)的電流值(如圖3中無濾波曲線所示)。

從如圖3中有濾波曲線和無濾波曲線的對比可知，本實(shí)用新型實(shí)施例通過濾波電路20可有效過濾外界隨機(jī)干擾，能夠準(zhǔn)確采集到電流值。

綜上所述，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的離子發(fā)生器的控制裝置，通過濾波單元對開關(guān)電源輸出的直流電進(jìn)行濾波，并通過電流采集單元采集開關(guān)電源的輸出電流，控制單元根據(jù)開關(guān)電源的輸出電流計(jì)算離子發(fā)生器的功率，并根據(jù)離子發(fā)生器的功率對升壓單元進(jìn)行控制，即可對離子發(fā)生器進(jìn)行控制，從而能夠有效過濾外界干擾，提高功率采集的精度和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)功率反饋調(diào)節(jié)，有效防止功率波動(dòng)導(dǎo)致的離子發(fā)生器損壞。

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的空氣凈化器的方框示意圖。如圖4所示，該空氣凈化器200包括離子發(fā)生器的控制裝置100。

綜上所述，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的空氣凈化器，可通過離子發(fā)生器的控制裝置有效過濾外界干擾，提高功率采集的精度和穩(wěn)定性，有效防止功率波動(dòng)導(dǎo)致的離子發(fā)生器損壞，避免在極端情況下出現(xiàn)擊穿、拉弧等現(xiàn)象以保證用戶安全，提升空氣凈化效率。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)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(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)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(shù)特征的數(shù)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(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)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(jī)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(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中，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(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。