CN110048309A - 一种负离子发生电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种负离子发生电路，属于电子技术领域。本负离子发生电路包括直流电源模块、滤波整流部、自激振荡部、升压变压器T1、倍压整流部以及发射部，滤波整流部包括电容C1、瞬态抑制稳压管DZ1、二极管D1、磁珠B1、电感L4以及电容C2，电容C1的一端、瞬态抑制稳压管DZ1的一端以及二极管D1的一端均连接至滤波整流部的高压端，电容C1的另一端以及瞬态抑制稳压管DZ1的另一端均连接至滤波整流部的低压端，二极管D1的另一端与磁珠B1串联，磁珠B1的另一端与电感L4串联，电感L1的另一端与电解电容C2的正极串联，电解电容C2的负极连接到电路地GND。本发明具有能通过稳定频率的交变电压产生稳定量的负离子的优点。

Description

一种负离子发生电路

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及一种产生离子的装置，特别是一种负离子发生电路。

背景技术

负离子发生器是通过释放高压产生负离子进入人体呼吸道内有益于人体健康的装置，目前市面上存在的负离子发生器面临的主要问题是产生的电压较低或者不稳定。

例如在中国专利文献【申请公布号：CN201310270441】中的一种空气负离子净化器，包括12V直流电源、电感式振荡电路、五倍压整流电路及高效放电路。所述电感式振荡电路由NPN型晶体管、高频变压器、电阻和电位器组成，NPN型晶体管基极通过电阻接电位器一端及其活动端，电位器另一端接高频变压器初级线圈同名端，高频变压器初级线圈异名端和NPN型晶体管集电极接电路正极VCC，NPN型晶体管发射极接高频变压器初级线圈同名端，高频变压器初级线圈异名端接电路地；所述的五倍压整流电路及高压放电电路由高频变压器升压线圈、高压二极管D1-D5、高压电容C1-C3及高压放电针组成。

上述结构虽然能很好的通过高压放电针释放负高压产生负离子，但由于一般的直流电源供给中会受到外界磁干扰的影响，会对电路产生不同频率的交变电流，从而影响变压器产生不稳定的电压，并导致无法正常产生负离子，且容易衍生出臭氧等危害人体健康的粒子。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种负离子发生电路,本发明解决的技术问题是如何使变压器通过稳定频率的交变电压产生稳定量的负离子。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种负离子发生电路，包括直流电源模块、与直流电源模块连接的滤波整流部、与滤波整流部连接的自激振荡部、连接在自激振荡部内的升压变压器T1、与升压变压器T1连接的倍压整流部以及与倍压整流部连接的发射部，其特征在于，所述滤波整流部包括电容C1、瞬态抑制稳压管DZ1、二极管D1、磁珠B1、电感L4以及电容C2，所述电容C1的一端、瞬态抑制稳压管DZ1的一端以及二极管D1的一端均连接至滤波整流部的高压端，所述电容C1的另一端以及瞬态抑制稳压管DZ1的另一端均连接至滤波整流部的低压端，所述二极管D1的另一端与磁珠B1串联，所述磁珠B1的另一端与电感L4串联，所述电感L1的另一端与电解电容C2的正极串联，所述电解电容C2的负极连接到电路地GND。

工作原理：直流电源模块产生的12V直流电源后进入到滤波整流部，滤波整流部内的与直流电源模块并联的电容C1能滤除电路中的低频杂波信号，与直流电源模块并联的瞬态抑制稳压管DZ1能抑制电路中的瞬态高压脉冲，防止输出的电流给后续电路产生冲击，二极管D1能防止12V直流电源反接，防止电源反接引起的后续元器件损坏，磁珠B1能对电路中的高频信号进行高频滤波作用，电感L4和电容C2组成LC滤波电路，能起到抑制电磁干扰作用；自激震荡部能为升压变压器T1提供稳定的频率，使得升压变压器T1能为倍压整流电路提供高频电压，倍压整流电路能对升压变压器T1提供的高频电压进行进一步的升压，并最终在发射部释放负高压产生负离子。

在上述的负离子发生电路中，所述自激振荡部包括LC选频部和三极管振荡部，所述三极管振荡部包括三极管Q1、电容C9以及电感L2，所述电容C9的一端连接至三极管Q1的基极，所述电容C9的另一端连接至三极管Q1的发射极并接至电路地GND，所述电感L2的一端连接到电解电容C2的正极，所述电感L2的另一端连接到三极管Q1的集电极。电流在R1前端分成两路，一路对电容C9进行充电，另一路进入到三极管Q1的集电极，电容C9内的电压充到高于12V后开始进行释放，此时三极管Q1的基极正偏，集电极与发射极导通，再加上电感L2本身阻碍电流的特性，从而产生交流信号，电容C9在放完电后12V直流电源又对电容C9进行充电，周而复始，从而使得电容C9与电感L2之间形成稳定的振荡频率。

在上述的负离子发生电路中，所述LC选频部包括电阻R1、电阻R2、电容C3以及电感L1，所述电阻R1的一端、电容C3的一端均与电解电容C2的正极连接，所述电容C3的另一端连接至电阻R1的另一端，所述电阻R1的另一端连接至电阻R2的一端，所述电感L1的一端连接至电阻R2的另一端，所述电感L1的另一端连接至三极管的基极。电容C9与电感L2之间形成稳定的振荡频率中不排除线路内阻等外界因素造成的干扰，电容C3和电感L1组成的LC选频电路能对三极管振荡电路中产生的特定振荡频率进行筛选，从而排除不稳定的杂波频率；电阻R1和R2均为消耗电阻，在关闭电源后消耗残余的电流，起到保护电路的作用。

在上述的负离子发生电路中，所述升压变压器T1包括两个初级绕组和一个次级绕组L3，所述电感L1和电感L2分别形成上述的两个初级绕组L1、L2，所述电阻R2的另一端连接至初级绕组L1的一端，所述初级绕组L1的另一端连接至三极管Q1的基极，所述初级绕组L2的一端连接至三极管Q1的集电极，所述初级绕组L2的另一端连接至电阻R1上与电解电容C2的正极连接的一端，所述初级绕组L1跟电阻R2连接的一端与初级绕组L2跟三极管Q1集电极连接的一端互为同名端，所述次级绕组L3与倍压整流部连接。由于两个初级绕组L1和L2互为同名端，因此通过初级绕组L1的互感作用，初级绕组L2将初级绕组L2同名端原本为0v的基准电压抬高到12v的交流电压，对振荡频率作进一步的强化，次级绕组L3通过互感得到1.5kv的高频高压，再输送到倍压整流部内进行进一步的增压。

在上述的负离子发生电路中，所述倍压整流部包括三个高压电容HC4、HC5、HC6以及三个高压硅堆HD2、HD3、HD5，所述次级线圈L3的同名端与高压电容HC4的一端连接，所述高压电容HC4的另一端同时连接至高压硅堆HD2的正极、高压硅堆HD3的负极，所述高压硅堆HD2的负极连接至高压电容C5的一端，所述高压电容HC5的另一端同时连接至高压硅堆HD3的正极、高压电容HC6的一端以及次级线圈L3的异名端，所述高压电容HC6的另一端连接至高压硅堆HD5的正极，所述高压硅堆HD5的负极连接至次级线圈L3的同名端。当次级绕组L3的异名端为高压端时，电路分别流过高压硅堆HD3、HD5，对高压电容HC4、HC6进行充电，当次级绕组L3的同名端为高压端时，电流经过高压硅堆HD2、HD5，分别对高压电容HC4、HC5、HC6进行充电储能，同时已经储能的高压电容HC4开始释放电压，对高压电容HC5、HC6进一步的增压，周而复始，使得高压电容HC5、HC6不断的增压，最终达到可形成负离子的高压标准4.5kv，该电路通过两个高压电容HC5、HC6同时分担释放负高压的任务，相较于现有的倍压整流电路将所有的电源压缩到最后一个高压电容的电路，具有能够降低生产成本的优点。

在上述的负离子发生电路中，所述发射部包括下拉电阻R3、限流电阻R4、R5以及与限流电阻R5的一端连接的发射尖端A，所述下拉电阻R3的一端连接在电路地GND，所述限流电阻R4的一端连接在参考地上，所述拉低电阻R3的另一端、限流电阻R4的一端均连接至高压硅堆HD2的负极，所述限流电阻R5的另一端连接至高压硅堆HD5的正极。下拉电阻R3能将高压电容HC5与之连接的一端的电压下拉到无限接近于0V，从而使得高压电容HC5、HC6能通过发射尖端发射出负高压击穿空气与限流电阻R4所连接的参考地之间形成电压回路，从而产生负离子;电阻R4、R5的阻值大小影响放电强弱，从而起到控制负离子发出和抑制臭氧产生的作用。

在上述的负离子发生电路中，所述初级绕组L2上连接有振荡反馈部，所述振荡反馈部主要由电容C7和C8、二极管D4和D6、电阻R6、R7组成，所述初级绕组L2的同名端与二极管D4的负极连接，所述二极管D4的负极与二极管D6的正极连接，所述二极管D6的负极同时连接在电容C8的一端和电阻R6的一端，所述二极管D4的正极同时连接在电容C8的另一端和电阻R7的一端并接在电源地GND上，所述电阻R6的另一端与电阻R7的另一端连接并连接到直流电源模块的监控端口。自激振荡部在产生稳定的交变电流后，电流在通过电容C7后，由于二极管D4的单向导通，电流只会经过二极管D6并进行整流，电容C8对电流进一步的稳压，电阻R6对电流加上负载进行消耗，防止短路，电阻R7对电流进行分流，最后通过监控端口监测得到的电流值和预先设定好的电流值是否一致来确定变压器及振荡电路的工作状态，从而能有效的对电路进行反馈。

与现有技术相比，本负离子发生电路具有能通过稳定频率的交变电压产生稳定量的负离子的优点。

附图说明

图1是本负离子发生电路的电路示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，负离子发生电路包括直流电源模块、与直流电源模块连接的滤波整流部、与滤波整流部连接的自激振荡部、连接在自激振荡部内的升压变压器T1、与升压变压器T1连接的倍压整流部以及与倍压整流部连接的发射部，其特征在于，所述滤波整流部包括电容C1、瞬态抑制稳压管DZ1、二极管D1、磁珠B1、电感L4以及电容C2，所述电容C1的一端、瞬态抑制稳压管DZ1的一端以及二极管D1的一端均连接至滤波整流部的高压端，所述电容C1的另一端以及瞬态抑制稳压管DZ1的另一端均连接至滤波整流部的低压端，所述二极管D1的另一端与磁珠B1串联，所述磁珠B1的另一端与电感L4串联，所述电感L1的另一端与电解电容C2的正极串联，所述电解电容C2的负极连接到电路地GND。

如图1所示，所述自激振荡部包括LC选频部和三极管振荡部，所述三极管振荡部包括三极管Q1、电容C9以及电感L2，所述电容C9的一端连接至三极管Q1的基极，所述电容C9的另一端连接至三极管Q1的发射极并接至电路地GND，所述电感L2的一端连接到电解电容C2的正极，所述电感L2的另一端连接到三极管Q1的集电极。

如图1所示，所述LC选频部包括电阻R1、电阻R2、电容C3以及电感L1，所述电阻R1的一端、电容C3的一端均与电解电容C2的正极连接，所述电容C3的另一端连接至电阻R1的另一端，所述电阻R1的另一端连接至电阻R2的一端，所述电感L1的一端连接至电阻R2的另一端，所述电感L1的另一端连接至三极管的基极。

如图1所示，所述升压变压器T1包括两个初级绕组和一个次级绕组L3，所述电感L1和电感L2分别形成上述的两个初级绕组L1、L2，所述电阻R2的另一端连接至初级绕组L1的一端，所述初级绕组L1的另一端连接至三极管Q1的基极，所述初级绕组L2的一端连接至三极管Q1的集电极，所述初级绕组L2的另一端连接至电阻R1上与电解电容C2的正极连接的一端，所述初级绕组L1跟电阻R2连接的一端与初级绕组L2跟三极管Q1集电极连接的一端互为同名端，所述次级绕组L3与倍压整流部连接。本实施例中的升压变压器T1的初级绕组：次级绕组匝数比为1：125，即次级绕组通过升压变压器得到的电压为1.5kv。

如图1所示，所述倍压整流部包括三个高压电容HC4、HC5、HC6以及三个高压硅堆HD2、HD3、HD5，所述次级线圈L3的同名端与高压电容HC4的一端连接，所述高压电容HC4的另一端同时连接至高压硅堆HD2的正极、高压硅堆HD3的负极，所述高压硅堆HD2的负极连接至高压电容C5的一端，所述高压电容HC5的另一端同时连接至高压硅堆HD3的正极、高压电容HC6的一端以及次级线圈L3的异名端，所述高压电容HC6的另一端连接至高压硅堆HD5的正极，所述高压硅堆HD5的负极连接至次级线圈L3的同名端。本实施例采用三倍压增压电路，将升压变压器T1的次级绕组L3中得到的电压进行升高三倍即4.5kv。

如图1所示，所述发射部包括下拉电阻R3、限流电阻R4、R5以及与限流电阻R5的一端连接的发射尖端A，所述下拉电阻R3的一端连接在电路地GND，所述限流电阻R4的一端连接在参考地上，所述拉低电阻R3的另一端、限流电阻R4的一端均连接至高压硅堆HD2的负极，所述限流电阻R5的另一端连接至高压硅堆HD5的正极。

如图1所示，所述初级绕组L2上连接有振荡反馈部，所述振荡反馈部主要由电容C7和C8、二极管D4和D6、电阻R6、R7组成，所述初级绕组L2的同名端与二极管D4的负极连接，所述二极管D4的负极与二极管D6的正极连接，所述二极管D6的负极同时连接在电容C8的一端和电阻R6的一端，所述二极管D4的正极同时连接在电容C8的另一端和电阻R7的一端并接在电源地GND上，所述电阻R6的另一端与电阻R7的另一端连接并连接到直流电源模块的监控端口。

直流电源模块产生的12V直流电源后进入到滤波整流部，滤波整流部内的与直流电源模块并联的电容C1能滤除电路中的低频杂波信号，与直流电源模块并联的瞬态抑制稳压管DZ1能抑制电路中的瞬态高压脉冲，防止输出的电流给后续电路产生冲击，二极管D1能防止12V直流电源反接，防止电源反接引起的后续元器件损坏，磁珠B1能对电路中的高频信号进行高频滤波作用，电感L4和电容C2组成LC滤波电路，能起到抑制电磁干扰作用；自激震荡部能为升压变压器T1提供稳定的频率，使得升压变压器T1能为倍压整流电路提供高频电压，倍压整流电路能对升压变压器T1提供的高频电压进行进一步的升压，并最终在发射部释放负高压产生负离子。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种负离子发生电路，包括直流电源模块、与直流电源模块连接的滤波整流部、与滤波整流部连接的自激振荡部、连接在自激振荡部内的升压变压器T1、与升压变压器T1连接的倍压整流部以及与倍压整流部连接的发射部，其特征在于，所述滤波整流部包括电容C1、瞬态抑制稳压管DZ1、二极管D1、磁珠B1、电感L4以及电容C2，所述电容C1的一端、瞬态抑制稳压管DZ1的一端以及二极管D1的一端均连接至滤波整流部的高压端，所述电容C1的另一端以及瞬态抑制稳压管DZ1的另一端均连接至滤波整流部的低压端，所述二极管D1的另一端与磁珠B1串联，所述磁珠B1的另一端与电感L4串联，所述电感L1的另一端与电解电容C2的正极串联，所述电解电容C2的负极连接到电路地GND。

2.根据权利要求1所述的负离子发生电路，其特征在于，所述自激振荡部包括LC选频部和三极管振荡部，所述三极管振荡部包括三极管Q1、电容C9以及电感L2，所述电容C9的一端连接至三极管Q1的基极，所述电容C9的另一端连接至三极管Q1的发射极并接至电路地GND，所述电感L2的一端连接到电解电容C2的正极，所述电感L2的另一端连接到三极管Q1的集电极。

3.根据权利要求2所述的负离子发生电路，其特征在于，所述LC选频部包括电阻R1、电阻R2、电容C3以及电感L1，所述电阻R1的一端、电容C3的一端均与电解电容C2的正极连接，所述电容C3的另一端连接至电阻R1的另一端，所述电阻R1的另一端连接至电阻R2的一端，所述电感L1的一端连接至电阻R2的另一端，所述电感L1的另一端连接至三极管的基极。

4.根据权利要求3所述的负离子发生电路，其特征在于，所述升压变压器T1包括两个初级绕组和一个次级绕组L3，所述电感L1和电感L2分别形成上述的两个初级绕组L1、L2，所述电阻R2的另一端连接至初级绕组L1的一端，所述初级绕组L1的另一端连接至三极管Q1的基极，所述初级绕组L2的一端连接至三极管Q1的集电极，所述初级绕组L2的另一端连接至电阻R1上与电解电容C2的正极连接的一端，所述初级绕组L1跟电阻R2连接的一端与初级绕组L2跟三极管Q1集电极连接的一端互为同名端，所述次级绕组L3与倍压整流部连接。

5.根据权利要求4所述的负离子发生电路，其特征在于，所述倍压整流部包括三个高压电容HC4、HC5、HC6以及三个高压硅堆HD2、HD3、HD5，所述次级线圈L3的同名端与高压电容HC4的一端连接，所述高压电容HC4的另一端同时连接至高压硅堆HD2的正极、高压硅堆HD3的负极，所述高压硅堆HD2的负极连接至高压电容C5的一端，所述高压电容HC5的另一端同时连接至高压硅堆HD3的正极、高压电容HC6的一端以及次级线圈L3的异名端，所述高压电容HC6的另一端连接至高压硅堆HD5的正极，所述高压硅堆HD5的负极连接至次级线圈L3的同名端。

6.根据权利要求5所述的负离子发生电路，其特征在于，所述发射部包括下拉电阻R3、限流电阻R4、R5以及与限流电阻R5的一端连接的发射尖端A，所述下拉电阻R3的一端连接在电路地GND，所述限流电阻R4的一端连接在参考地上，所述拉低电阻R3的另一端、限流电阻R4的一端均连接至高压硅堆HD2的负极，所述限流电阻R5的另一端连接至高压硅堆HD5的正极。

7.根据权利要求4所述的负离子发生电路，其特征在于，所述初级绕组L2上连接有振荡反馈部，所述振荡反馈部主要由电容C7和C8、二极管D4和D6、电阻R6、R7组成，所述初级绕组L2的同名端与二极管D4的负极连接，所述二极管D4的负极与二极管D6的正极连接，所述二极管D6的负极同时连接在电容C8的一端和电阻R6的一端，所述二极管D4的正极同时连接在电容C8的另一端和电阻R7的一端并接在电源地GND上，所述电阻R6的另一端与电阻R7的另一端连接并连接到直流电源模块的监控端口。