CN101394067B - 可调式高压负离子产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调式高压负离子产生装置，包括：一输入电路，用于提供电源，其至少包含有一限流电阻和一电源；一放电电路，用于产生负离子，其至少包含有一开关管、一储能电容、一自耦变压器、一整流二极管以及一受体；以及一脉冲宽度调制电路，用于控制开关管；当接入电源后，该装置可根据环境条件变化而改变脉冲宽度调制频率。通过充电电路储存较多的电能，再利用升压与整流电路将电能加压升成稳定的高电压，并通过脉冲宽度调制电路控制，可以根据环境状况的变化，调整负离子的产生量，以符合实际需求及避免能源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种负离子产生装置，更具体地说，涉及一种可随环境状况不同调整负离子产生频率，以降低能耗的可调式高压负离子产生装置。
背景技术
现有技术中，通过一种高压电路产生负离子，使空气中的气体分子电离，进而分解空气中有害的气体分子，达到清静空气的效果。如图1所示，一般高压负离子产生装置的电路图，经过全桥变流器整流后再用隔离变压器升压，受体仅在产生电弧后以负放电的形式输出负离子。这种负离子产生装置以固定的电压和频率来进行运作，有以下缺点：
(1)生成负离子量固定，只能适用于特定的受体上产生负离子，因此，当受体产生变化或者是环境条件产生变化的时候，负离子输出无变化，造成负离子输出效率不佳或能量过度的消耗，以至于有产品效能不足或浪费能源的问题。
(2)由于高压未经过二极管整流，虽然是以负放电的形式输出负离子，但是在高压线圈升压的过程之中，仍然会有正半周的电压出现，正半周的电压能量虽然小于负半周的能量，可是仍然会造成负离子的消耗，而使效能降低。
因此，通常在相同的一个环境下，人多的时候很可能污染源较多，需要用的负离子量比较多，而当人少的时候，需要用的负离子量相对较少；所以，上述现有技术中固定输出负离子的装置不能适应不同环境；如果将固定输出负离子的装置使用于较大或较小的空间环境条件上时，则存在能效不足或能源浪费的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述负离子量输出固定的缺陷，提供一种可调式高压负离子产生装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可调式高压负离子产生装置，至少包括有：
一输入电路，用于提供电源，其至少包含有交流电源、桥式整流器、滤波电容、滤波电感以及一限流电阻；
一放电电路，用于产生负离子，其至少包含有一开关管、一储能电容、一自耦变压器、一整流二极管以及一受体；以及
一脉冲宽度调制电路，用于控制开关管；
该装置在接入电源后，根据环境条件变化改变脉冲宽度调制频率。
在本发明所述的可调式高压负离子产生装置中，所述脉冲宽度调制电路可以选择手动方式或自动计时装置进行调整内部电路数值。
在本发明所述的可调式高压负离子产生装置中，所述脉冲宽度调制电路的频率调整范围在100Hz～10KHz之间。
在本发明所述的可调式高压负离子产生装置中，所述自耦变压器的高压线圈的初次级匝数比的范围可设定在1∶10～1∶250之间。
在本发明所述的可调式高压负离子产生装置中，所述整流二极管可为一只或一只以上的耐压在1KV～10KV的二极管。
本发明还提供一种可调式高压负离子产生装置，至少包括有：
一输入电路，用于提供电源，其至少包含有直流电源以及一限流电阻；
一放电电路，用于产生负离子，其至少包含有一开关管、一储能电容、一自耦变压器、一整流二极管以及一受体；以及
一脉冲宽度调制电路，用于控制开关管。
在本发明所述的可调式高压负离子产生装置中，所述脉冲宽度调制电路可以选择手动方式或自动计时装置进行调整内部电路数值。
在本发明所述的可调式高压负离子产生装置中，所述脉冲宽度调制电路的频率调整范围在100Hz～10KHz之间。
在本发明所述的可调式高压负离子产生装置中，所述自耦变压器的高压线圈的初次级匝数比的范围可设定在1∶10～1∶250之间。
在本发明所述的可调式高压负离子产生装置中，所述整流二极管可为一只或一只以上的耐压在1KV～10KV的二极管。
实施本发明的一种可调式高压负离子产生装置，具有以下有益效果，通过充电电路储存较多的电能，再利用升压与整流电路将电能加压升成稳定的高电压，并通过PWM调变电路控制，可以根据环境状况的变化，调整负离子的产生量，以符合实际需求及避免能源浪费。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有技术装置的电路图；
图2是本发明可调式高压负离子产生装置第一实施例的流程图；
图3是本发明可调式高压负离子产生装置第一实施例的电路图；
图4是本发明可调式高压负离子产生装置的第一实施例的自耦变压器的电流流向图；
图5是本发明可调式高压负离子产生装置的第二实施例的电路图；
具体实施方式
如图3所示，在本发明第一实施例中，至少包括有：
一输入电路，包括一限流电阻R1，一电源，该电源为交流电源(AC)，输入电路中还包括桥式整流器D1、滤波电容C1以及滤波电感L1；
一放电电路，其至少包括有储能电容C2、自耦变压器T1、整流二极管D2及一受体；以及
一控制开关管Q1的脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)电路；
当接入电源后，该装置因环境条件变化所需而调整PWM频率。
上述本发明一种可调式高压负离子产生装置，主要流程如图2所示。将普通电源通过储能电路储备所需电能后，再经过一升压与整流电路以及一PWM电路，适时控制该升压电路的输出功率，产生5～15KV的负电压输出，传输至以特殊导电材质制成的受体中放电产生负离子。
如图3所示，110V的交流电源经过400V以上的桥式整流器D1变成直流(AC转为DC)电源，再经过容量为100uH以上的滤波电感L1与容量为150uF以上的高压滤波电容C1整流后，接着流经为10Ω～50KΩ的限流电阻R1，经由容量为100nF～3.3uF的储能电容C2充电后，再通过耐压为200V以上的开关管(MOSFET)Q1进行周期性的放电，使所储存的能量在瞬间通过自耦变压器T1的高压线圈，该高压线圈初次级匝数比的范围可设为1∶10～1∶250之间，将能量以5KV～15KV的电位输出，输出的能量再经过1KV～10KV的整流二极管D2整流后，以纯粹负电压的形式将负离子输出至受体中，该受体为一特殊的导电材质，使受体于空间中释放高压负离子。
产生高压负离子的目的在于：因为高压负离子可以将空气中的气体分子结构解离，进而分解空气中有害的气体分子，达到清静空气的效果；其中该开关管Q1是由一个PWM调制IC所组成的调制电路来控制，该PWM调制IC可以选择为一手动方式或是自动计时装置调整内部电路数值的方式，使PWM调制IC所输出的PWM信号产生变化，来控制开关管Q1何时导通和何时关闭，使输出的功率改变或截止，即可调整负离子产生的速率或停止，其调整的频率可以选择在100Hz～10KHz之间，使本发明一种可调式高压负离子产生装置在使用时，可以配合不同环境空间对负离子的需求量，而随着使用环境情况增加或减少负离子的产生量，以适当的负离子量来进行与空气中的有害气体分子结合反应，分解空气中有害的气体分子，清净空气。这样就不会有现有负离子产生装置以固定的电压与频率运作，使生成的负离子为一固定的量，无法适应环境的变化，造成负离子输出效率不佳，不够清净空气，或是需求小但是负离子产生过多造成能源浪费的状况产生；再者，该整流二极管D2的目的在于滤除正半周能量，可以减少能量损失。如图4所示，该自耦变压器T1，当本发明装置进行放电时，通过1次侧的电流有：由储能电容送出的电流I1与二次侧电流I2，因此较一般使用隔离式变压器有更好的负离子产生效果。
如图5所示，本发明一种可调式高压负离子产生装置的第二实施例中，至少包括有：
一输入电路，其至少包含有电源以及一限流电阻R1，该电源为直流电源(DC)；
一放电电路，其至少包含有一储能电容C1、一自耦变压器T1、一整流二极管D2及一受体；以及
一控制开关管Q1的PWM电路；
在输入电源为直流电源(DC)时，输入电路可以不使用桥式整流器、滤波电容、滤波电感等稳压整流装置。
本发明的上述装置，通过储能电路储存较多的电能，再利用升压与整流电路将电能加压升成稳定的高电压，并通过PWM调变电路控制，使该装置可以随环境状况的变化调整负离子的产生量，以符合实际需求及避免能源浪费。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种可调式高压负离子产生装置，至少包括有：
一输入电路，用于提供电源，其至少包含有交流电源、桥式整流器、滤波电容、滤波电感以及一限流电阻；
一放电电路，用于产生负离子，其至少包含有一开关管、一储能电容、一自耦变压器、一整流二极管以及一受体；以及
一脉冲宽度调制电路，用于控制开关管；其中，
桥式整流器的两输入端连接交流电源的两输出端，桥式整流器的第一输出端依次通过滤波电感、限流电阻连接自耦变压器的初级绕组的第一端，滤波电容的一端连接滤波电感和限流电阻的连接点，滤波电容的另一端连接桥式整流器的第二输出端，自耦变压器的次级绕组的第一端接整流二极管的负极，整流二极管的正极接受体，自耦变压器的初级绕组的第二端和次级绕组的第二端一并通过储能电容连接桥式整流器的第二输出端，开关管的漏极接自耦变压器的初级绕组的第一端，开关管的源极接桥式整流器的第二输出端，开关管的栅极接脉冲宽度调制电路；
该装置在接入电源后，根据环境条件变化改变脉冲宽度调制频率。
2.根据权利要求1所述的可调式高压负离子产生装置，其特征在于，所述脉冲宽度调制电路选择手动方式或自动计时装置进行调整内部电路数值的方式。
3.根据权利要求1所述的可调式高压负离子产生装置，其特征在于，所述脉冲宽度调制电路的频率调整范围在100Hz～10KHz之间。
4.根据权利要求1所述的可调式高压负离子产生装置，其特征在于，所述自耦变压器的高压线圈的初次级匝数比的范围设定在1∶10～1∶250之间。
5.根据权利要求1所述的可调式高压负离子产生装置，其特征在于，所述整流二极管为一只以上的耐压在1KV～10KV的二极管。
6.一种可调式高压负离子产生装置，至少包括有：
一输入电路，用于提供电源，其至少包含有直流电源以及一限流电阻；
一放电电路，用于产生负离子，其至少包含有一开关管、一储能电容、一自耦变压器、一整流二极管以及一受体；以及
一脉冲宽度调制电路，用于控制开关管，其中，
直流电源的第一输出端通过限流电阻连接自耦变压器的初级绕组的第一端，自耦变压器的次级绕组的第一端接整流二极管的负极，整流二极管的正极接受体，自耦变压器的初级绕组的第二端和次级绕组的第二端一并通过储能电容连接直流电源的第二输出端，开关管的漏极接自耦变压器的初级绕组的第一端，开关管的源极接直流电源的第二输出端，开关管的栅极接脉冲宽度调制电路。
7.根据权利要求6所述的可调式高压负离子产生装置，其特征在于，所述脉冲宽度调制电路选择手动方式或自动计时装置进行调整内部电路数值的方式。
8.根据权利要求6所述的可调式高压负离子产生装置，其特征在于，所述脉冲宽度调制电路的频率调整范围在100Hz～10KHz之间。
9.根据权利要求6所述的可调式高压负离子产生装置，其特征在于，所述自耦变压器的高压线圈的初次级匝数比的范围设定在1∶10～1∶250之间。
10.根据权利要求6所述的可调式高压负离子产生装置，其特征在于，所述整流二极管为一只以上的耐压在1KV～10KV的二极管。
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