CN113163568A - 静音等离子调谐控制电路及其发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静音等离子调谐控制电路及其发生装置，包括与开关电源耦合的变压电路、与变压电路耦合的调谐元件；调谐元件的两个输出端分别对应连接至两个三极管，两个三极管彼此串联连接以形成信号输出电路，信号输出电路耦合至放大电路，放大电路耦合至两个高压输出电路，两个高压输出电路耦合至阳极发射器与阴极发射器，以输出正极高压信号与负极高压信号；阳极发射器的顶部呈圆头状设置，阴极发射器的顶部呈尖头状设置。通过上述方式，本发明在快速形成等离子场杀菌灭病毒的同时，不会产生高频声波干扰，避免被人畜感知到影响其生理及心理。

Description

静音等离子调谐控制电路及其发生装置

技术领域

本发明涉及等离子领域，特别是涉及一种静音等离子调谐控制电路及其发生装置。

背景技术

在当前大环境下，人们对于灭菌灭病毒的诉求越来越高，创造无菌无病毒的安全空间环境的各种技术应运而生。传统的灭病毒技术都是采用等离子发生装置来快速消灭病毒活性，其反应时间短，灭病毒效果好，但是这种装置大多是依赖于振荡电路的产生。而振荡电路很容易产生10-30KHz的高频声波，对于人的听觉系统来说，高于2KHz的吱吱声，就会使人感到烦躁，从而影响人的正常生活以及生理状态。这种声音不仅仅是对人的睡眠有极大的影响，同时在工作环境中，人类也很难在这种干扰声场下保持舒适的心情和生理机能的正常运转。因为这类高频波会通过人体的听觉系统传导给大脑神经元形成一个自我抵抗机制，从而可能影响内分泌系统等各生理指标运作机制形成紊乱的状况。

例如，在畜牧业等场所应用传统等离子负离子技术，由于这些生物对高频的感知能力会比人类更高，更容易对动物生理反应机制形成高频声场的影响。所以在考虑到影响人畜后，等离子场产生的音频应尽量避免30KHz及以下的音频噪音。那么，就需要做到主机震荡电路必须工作频率要高过30KHz。

现有技术提出了一种射频发射装置及其感应耦合等离子体发生设备，这种技术在射频线圈及线圈固装件上设置了电磁屏蔽盖，从而减少了射频线圈工作时对外界的干扰，降低了对周围环境的电磁污染。

现有技术还提出了一种抑制电磁干扰及漏波的结构，包括射频电源壳体以及设置在射频电源壳体内壁上的多个具有一定深度的凹腔，射频电源的电磁干扰入射到凹腔内，经过凹腔的多重反射及散射实现衰减。

上述两种技术均是从外部解决电磁干扰的问题，将电磁声波与外界环境隔绝，这种技术手段并不能从根源上解决问题，而且其增加了装置的复杂性，占据了更多的空间。

因此，设计一种结构简单、快速灭菌灭病毒，并从根源上解决高频声波干扰的一种静音等离子调谐控制电路及其发生装置就很有必要。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种静音等离子调谐控制电路及其发生装置，可通过调谐芯片推挽输出两路大于15KHz的信号，并由与调谐芯片耦合的信号输出电路将两路信号叠加后传递给两个串联连接的三极管，并通过与两个三极管的串联电路耦合的放大电路做放大工作，再将放大后的信号升压变成发射端的正负极高压输出信号，并将所述正负极高压输出信号分别传递至顶部呈圆头状设置的阳极发射器与顶部呈尖头状设置的阴极发射器，使得本装置在快速形成等离子场杀菌灭病毒的同时，不会产生被人畜感知的高频声波干扰，避免影响人畜的生理及心理。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

一种静音等离子调谐控制电路，用于对静音等离子发生装置的阳极和阴极输出经变频降噪处理后的高压信号；包括与开关电源耦合的变压电路、与所述变压电路耦合的调谐元件；所述变压电路用于对所述开关电源的输出电流作变压处理；所述调谐元件的两个输出端分别对应连接至两个三极管，所述两个三极管彼此串联连接以形成信号输出电路，所述信号输出电路用于对所述调谐元件推挽输出的两路信号作叠加处理；所述信号输出电路耦合至放大电路，所述放大电路对所述信号输出电路输出的叠加信号进行放大处理；所述放大电路耦合至两个高压输出电路，所述两个高压输出电路分别输出正极高压信号与负极高压信号。

进一步的，所述调谐元件的若干输入端分别耦接至调频电阻和调频电容，以使所述两个输出端推挽输出高于30KHz的信号；所述若干输入端包括与电阻R4耦接的第一输入引脚、与串联连接的电阻R3与电容C2耦接的第二输入引脚、以及耦接至所述电阻R3与电容C2之间的第三输入引脚。

进一步的，所述两个输出端与所述两个三极管之间分别对应耦合有滤波电路；所述滤波电路包括第一输出引脚与三极管Q2之间耦合的第一滤波电路、以及第二输出引脚与三极管Q1之间耦合的第二滤波电路；所述第一滤波电路包括并联连接的电容C13与电阻R9；所述第二滤波电路包括并联连接的电容C12与电阻R10。

一种静音等离子发生装置，用于对空气灭菌及灭病毒；该装置使用所述静音等离子调谐控制电路，包括由若干个绝缘外壳构成的连接盒、设置于所述连接盒上部的连接腔、设置于所述连接腔底部的电路板、以及设置于所述连接腔上方且与所述电路板连接的阳极发射器与阴极发射器，所述静音等离子调谐控制电路内置于所述电路板内，所述阳极发射器的顶部呈圆头状设置，所述阴极发射器的顶部呈尖头状设置。

进一步的，所述阳极发射器与所述阴极发射器分别位于所述连接盒的两端，且所述阳极发射器与所述阴极发射器沿空气流动方向依次设置。

进一步的，所述电路板上连接有电源输入线，所述电源输入线的输入端与开关电源连接。

进一步的，所述阳极发射器与所述阴极发射器均通过连接线与所述电路板连接，且所述连接线具有耐高压性。

进一步的，所述连接腔内填充有绝缘连接剂，所述绝缘连接剂用于将所述电路板、连接线以及电源输入线粘连固定。

进一步的，所述阳极发射器与所述阴极发射器均为具有耐腐蚀性的金属材质。

进一步的，所述绝缘外壳由绝缘材料注塑而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的静音等离子调谐控制电路，通过调谐芯片推挽输出两路大于15KHz的信号，并由与调谐芯片耦合的信号输出电路将两路信号叠加后传递给两个串联连接的三极管，并通过与两个三极管的串联电路耦合的放大电路做放大工作，再将放大后的信号升压变成发射端的正负极高压输出信号，形成等离子场。使得电路在输出等离子场的两极高压信号时，主机振荡电路的必须工作功率高于30KHz，避免被人畜感知到，影响其生理及心理状态。

2、本发明的静音等离子调谐控制电路，通过在调谐芯片的输入引脚处耦接有外设电阻及电容，可以调整出合适的频率，进而使得调谐芯片的两个输出引脚推挽输出高于30KHz的信号，从而有效避免了低于30KHz的高频声波的产生。

3、本发明的静音等离子发生装置，通过采用所述静音等离子调谐控制电路，使得发生装置在产生等离子场进行快速灭菌灭病毒的同时，还不会产生低于30KHz的高频声波，影响人畜；并将阳极发射器的顶部设置成圆头状，防止形成低于30KHz的高频尖点电爆点效应，将阴极发射器的顶部设置成尖头状，可以快速将电子流释放到空气中，形成等离子场。

4、本发明的静音等离子发生装置，通过采用环氧树脂灌胶填充在连接腔内，将电路板、电源输入线以及连接线相对固定，结构简单，减少了装置的内部结构，且维持绝缘的环境。

附图说明

图1是本发明的静音等离子调谐控制电路的等效电路图；

图2是图1中A区域的局部等效电路图；

图3是图1中B区域的局部等效电路图；

图4是图1中C区域的局部等效电路图；

图5是图1中D区域的局部等效电路图；

图6是图1中E区域的局部等效电路图；

图7是本发明的静音等离子发生装置的结构示意图；

图8是本发明的静音等离子发生装置的使用示意图；

附图中各部件的标记如下：

5、第三输入引脚；6、第一输入引脚；7、第二输入引脚；11、第一输出引脚；14、第二输出引脚；202、信号输出电路；203、放大电路；204、高压输出电路；205、变压电路；

10、连接盒；20、电路板；2011、调谐元件；30、电源输入线；40、绝缘连接剂；50、阳极发射器；60、阴极发射器；70、连接线；80、通风管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

实施例

如图1至6所示，一种静音等离子调谐控制电路，用于对静音等离子发生装置的阳极和阴极输出经变频降噪处理后的高压信号；包括与开关电源耦合的变压电路205、与所述变压电路205耦合的调谐元件2011。所述变压电路205用于对所述开关电源的输出电流作变压处理。所述调谐元件2011优选为SG3525芯片，其两个输出端分别对应连接至两个三极管。所述两个三极管彼此串联连接以形成信号输出电路202，所述信号输出电路202用于对所述调谐元件2011推挽输出的两路高于15KHz的信号作叠加处理。所述信号输出电路202耦合至放大电路203，所述放大电路203对所述信号输出电路202输出的高于30KHz的叠加信号进行放大处理。所述放大电路203耦合至两个高压输出电路204，所述两个高压输出电路204分别输出正极高压信号与负极高压信号，用以形成等离子场，使得通过这个场的空气能被瞬间作用达到对空气灭菌灭病毒的作用。

如此设置，当所述静音等离子调谐控制电路与开关电源连通时，开关电源输入的交流电经变压电路205处理后输出直流电，并将直流电传递至SG3525芯片。随后，芯片的两个输出引脚推挽输出两路大于15KHz的信号，并由与芯片耦合的信号输出电路202将两路大于15KHz的信号叠加后传递给两个串联连接的三极管。随后，通过与两个三极管所形成的串联电路耦合的放大电路203对高于30KHz的叠加信号作放大处理，再将放大后的信号升压变成发射端的正负极高压输出信号，形成等离子场。

如图2所示，在一些实施例中，所述调谐元件2011的若干输入端分别耦接至调频电阻和调频电容，以使所述两个输出端推挽输出高于30KHz的信号，保证主机振荡电路的必须工作功率高于30KHz，避免被人畜感知到。

具体来讲，所述若干输入端包括与电阻R4耦接的第一输入引脚6、与串联连接的电阻R3与电容C2耦接的第二输入引脚7、以及耦接至所述电阻R3与电容C2之间的第三输入引脚5。如此设置，所述调谐元件2011在电阻R4、电阻R3与电容C2的协同调控下输出合适的频率，以使调谐元件2011的第一输出引脚11与第二输出引脚14推挽输出高于30KHz的信号。

如图3所示，在另一些实施例中，第一输出引脚11与三极管Q2之间耦合有第一滤波电路，第二输出引脚14与三极管Q1之间耦合有第二滤波电路。

其中，所述第一滤波电路包括并联连接的电容C13与电阻R9；所述第二滤波电路包括并联连接的电容C12与电阻R10。

如此设置，第一输出引脚11与第二输出引脚14推挽输出的信号被滤波电路滤去整流输出电压中的纹波，使波形变得比较平滑，便于后续对信号进行放大升压处理。

如图7所示，一种静音等离子发生装置，用于对空气灭菌及灭病毒。该装置使用所述静音等离子调谐控制电路，包括由若干个绝缘外壳构成的连接盒10、设置于所述连接盒10上部的连接腔、设置于所述连接腔底部的电路板20、以及设置于所述连接腔上方且与所述电路板20连接的阳极发射器50与阴极发射器60，所述静音等离子调谐控制电路内置于所述电路板20内。

如此设置，如图8所示，在具体使用时，只需将阳极发射器50与阴极发射器60伸入通风管道80内，且阳极发射器50与阴极发射器60沿风向依次设置，并将二者的发射端保持一定的距离(这个距离是根据正负离子级别和风速需求以及灭菌能力要求来做更进一步的确定)。实际应用中，根据具体的设计需求，整个装置也可设置在管道内。

当装置接通电源，空气经过阳极发射器50被正离子化的瞬间就进入负离子场，由于等离子转换过程中，微生物表源物质以及蛋白质链在正负瞬间变化的作用下遭到一定的破坏，从而达到灭菌和灭病毒的作用。同时由于正负离子两个场的电压差作用，会形成等离子微观电流击穿力，使得空气中的水分形成氢氧根离子，达到离子化溶解蛋白质的作用，从而实现快速灭菌灭病毒的功能。

在一些实施例中，所述阳极发射器50与所述阴极发射器60均为具有耐腐蚀性的金属材质。

其中，所述阳极发射器50的顶部呈圆头状设置，防止形成低于30KHz的高频尖点电爆点效应。

所述阴极发射器60的顶部呈尖头状设置，可以快速将电子流释放到空气中，形成等离子场。

在一些实施例中，所述阳极发射器50与所述阴极发射器60均通过连接线70与所述电路板20连接，并采用锡焊将连接线70与电路板20连接，采用锡焊或其他焊接方式将连接线70与阳极发射器50和阴极发射器60连接。所述连接线70具有耐高压性，其外皮包覆有硅胶材料。

所述电路板20上连接有电源输入线30，并采用锡焊连接。所述电源输入线30的输入端与开关电源连接，用于对整个装置供电。

在另一些实施例中，所述连接腔内填充有绝缘连接剂40，所述绝缘连接剂40用于将所述电路板20、连接线70以及电源输入线30粘连固定。其中，所述绝缘连接剂40优选为环氧树脂。

在另一些实施例中，所述绝缘外壳由绝缘材料注塑而成。其中，绝缘材料优选为ABS或PC+ABS。

通过上述方式，在采用具体的实施方式时，将电路设计成正电压为+6KV(±5％)、负电压为-6KV(±5％)的等离子模块，以使两个正负离子发射端形成12KV(±10％)的电压差。当控制阳极发射端与阴极发射端的间距为5-6cm，并在管道内风速大于3m/s的情况下，本装置可以适用于直径为60-200mm的通风管道80内。值得注意的是，仅适用于塑胶类等具有绝缘性的管道，不适用于金属等具有导电性的管道。如需要再金属管道内使用，本装置需要另外设计发射端结构和调整级别以及安装方法等。

以上所述仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种静音等离子调谐控制电路，用于对静音等离子发生装置的阳极和阴极输出经变频降噪处理后的高压信号；其特征在于，包括与开关电源耦合的变压电路(205)、与所述变压电路(205)耦合的调谐元件(2011)；所述变压电路(205)用于对所述开关电源的输出电流作变压处理；所述调谐元件(2011)的两个输出端分别对应连接至两个三极管，所述两个三极管彼此串联连接以形成信号输出电路(202)，所述信号输出电路(202)用于对所述调谐元件(2011)推挽输出的两路信号作叠加处理；所述信号输出电路(202)耦合至放大电路(203)，所述放大电路(203)对所述信号输出电路(202)输出的叠加信号进行放大处理；所述放大电路(203)耦合至两个高压输出电路(204)，所述两个高压输出电路(204)分别输出正极高压信号与负极高压信号。

2.根据权利要求1所述的静音等离子调谐控制电路，其特征在于，所述调谐元件(2011)的若干输入端分别耦接至调频电阻和调频电容，以使所述两个输出端推挽输出高于30KHz的信号；所述若干输入端包括与电阻R4耦接的第一输入引脚(6)、与串联连接的电阻R3与电容C2耦接的第二输入引脚(7)、以及耦接至所述电阻R3与电容C2之间的第三输入引脚(5)。

3.根据权利要求2所述的静音等离子调谐控制电路，其特征在于，所述两个输出端与所述两个三极管之间分别对应耦合有滤波电路；所述滤波电路包括第一输出引脚(11)与三极管Q2之间耦合的第一滤波电路、以及第二输出引脚(14)与三极管Q1之间耦合的第二滤波电路；所述第一滤波电路包括并联连接的电容C13与电阻R9；所述第二滤波电路包括并联连接的电容C12与电阻R10。

4.一种静音等离子发生装置，用于对空气灭菌及灭病毒；其特征在于，该装置使用权利要求1-3中任一权利要求所述的静音等离子调谐控制电路，包括由若干个绝缘外壳构成的连接盒(10)、设置于所述连接盒(10)上部的连接腔、设置于所述连接腔底部的电路板(20)、以及设置于所述连接腔上方且与所述电路板(20)连接的阳极发射器(50)与阴极发射器(60)，所述静音等离子调谐控制电路内置于所述电路板(20)内，所述阳极发射器(50)的顶部呈圆头状设置，所述阴极发射器(60)的顶部呈尖头状设置。

5.根据权利要求4所述的静音等离子发生装置，其特征在于，所述阳极发射器(50)与所述阴极发射器(60)分别位于所述连接盒(10)的两端，且所述阳极发射器(50)与所述阴极发射器(60)沿空气流动方向依次设置。

6.根据权利要求4所述的静音等离子发生装置，其特征在于，所述电路板(20)上连接有电源输入线(30)，所述电源输入线(30)的输入端与开关电源连接。

7.根据权利要求6所述的静音等离子发生装置，其特征在于，所述阳极发射器(50)与所述阴极发射器(60)均通过连接线(70)与所述电路板(20)连接，且所述连接线(70)具有耐高压性。

8.根据权利要求7所述的静音等离子发生装置，其特征在于，所述连接腔内填充有绝缘连接剂(40)，所述绝缘连接剂(40)用于将所述电路板(20)、连接线(70)以及电源输入线(30)粘连固定。

9.根据权利要求4所述的静音等离子发生装置，其特征在于，所述阳极发射器(50)与所述阴极发射器(60)均为具有耐腐蚀性的金属材质。

10.根据权利要求4所述的静音等离子发生装置，其特征在于，所述绝缘外壳由绝缘材料注塑而成。

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