CN1588719A - 一种专用ic控制的压电化负离子发生器 - Google Patents

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陈耀强
杨哲
候志俊
全鹏
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

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Abstract

本发明公开一种专用IC控制的压电化负离子发生器，包括由振荡电路、频率跟踪电路、功率放大电路、升压电路、倍压整流电路及离子发射头、负反馈稳压电路、泄放电路构成；由于采用专用IC控制电路，为压电陶瓷变压器提供一定频率交流激励电压，且具有激励电压频率可调和频率跟踪功能，压电陶瓷变压器作为主要交流升压器件实现交流高压输出，当经过倍压整流后可得到直流高压，由与之相连的负离子发射头产生高压电场电离空气，释放出大量的负离子，由于引用负反馈电路使高压输出稳定。有效地确保负离子发射头发射的负离子浓度。当不接负离子发射头而接其它负载时，可作为高压电源设备，可输出数仟伏以上的直流高压，其极性可正可负。

Description

一种专用IC控制的压电化负离子发生器
技术领域
本发明涉及电子技术领域中的一种小型负离子发生器，具体地说，涉及一种专用IC控制的压电化负离子发生器。
背景技术
众所周知，习知的传统负离子发生器通常是采用DC/AC变换，经线绕式变压器进行升压后，再经过倍压整流达到所需要的直流电压，由与之相连的放电针产生高压电场电离空气，释放出负离子，这要求线绕式变压器需要具有很高的升压比，对变压器初级绕组和次级绕组的绝缘强度以及次级绕组匝与匝之间的绝缘强度具有很高的要求，使得存在加工工艺复杂、体积较大、成本增高，使用中故障率较高，往往还会导致变压器中匝与匝之间击穿、短路、甚至引起燃烧等灾难性后果等缺陷。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种无需短路保护、升压比高、绝缘简单、安全稳定、电磁干扰小，体积小的一种专用IC控制的压电化的负离子发生器。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种专用IC控制的压电化的负离子发生器，它包括由振荡电路、频率跟踪电路、功率放大电路、升压电路、倍压整流电路及负离子发射头、负反馈稳压电路、泄放电路构成；本发明的特点及显著进步在于振荡电路由专用集成电路内部电路与外围电路连接组成，频率跟踪电路由专用集成电路内部电路与外围电路连接组成，专用集成电路与功率放大电路连接、功率放大电路与升压电路连接，升压电路提供负反馈信号经负反馈稳压电路与专用集成电路相连，同时与倍压整流电路连接，倍压整流电路与离子发射头和泄放电路连接，泄放电路与负离子保护栅格相连。
所述振荡电路是由专用集成电路IC及外围电路中可调的RC组成的RC振荡器，其所述的可调的RC是指由可调电阻RT、可调电容CT组成。
所述频率跟踪电路是由专用IC及外围电路中可调的RC组成的频率跟踪电路；
所述功率放大电路是由MOS场效应功率三极管组成功率放大电路；
所述升压电路是由压电陶瓷变压器电路构成；
所述倍压整流电路是由高压二极管和高压电容组成；
所述升压电路由压电陶瓷变压器及多级倍压电路构成；
所述负反馈稳压电路是由负反馈电路及专用IC组成，获得稳定直流高压输出；
所述离子发射头由放电针或放电刷组成；
所述泄放电路由泄放电阻和二极管组成。
从以上的叙述中可以看出本发明主要具有以下优点：
1、本发明采用专用IC控制，使振荡电路、频率跟踪电路变得更加简单、调频更加方便。能更好适应环境温度的变化，工作更加可靠；
2、本发明升压电路采用压电陶瓷变压器产生交流高电压，这与传统的线绕变压器相比，具有升压比高，体积小，绝缘简单、安全稳定、电磁干扰小。
3、本发明具有电路简单、无需短路保护、安全稳定、可靠性高的特点，可采用电池供电，做成便携式负离子发生器。
4、本发明当不接负离子发射头而接其它负载时，可作为高压电源设备，可输出数仟伏以上的直流高压，其极性可正可负。
附图说明
图1为本发明结构示意方框图；
图2为图1的电路原理示意图。
具体实施方式
附图为本发明的实施例
为了更清楚的理解本发明，下面结合附图对本发明的内容作进一步的详细描述。
参照图1所示，本发明主要由七个部份组成，包括由振荡电路1由专用集成电路IC内部电路与外围电路连接组成，频率跟踪电路2由专用集成电路IC内部电路与外围电路连接组成，专用集成电路IC与功率放大电路3连接，功率放大电路3与升压电路4连接，升压电路4提供负反馈信号经负反馈稳压电路6与专用集成电路IC连接，同时与倍压整流电路5连接、倍压整流电路5与离子发射头和泄放电路7连接，泄放电路7与负离子保护栅格相连。供电电压可由外部干电池提供，可实现便携式。
结合图2进一步说明其电路联接方式及工作原理如下：
所述振荡电路1是由专用IC内部电路及外围电路RT、CT、组成，调节电阻RT、电容CT参数，可使振荡电路1的振荡频率改变。
所述频率跟踪电路2是由专用IC内部电路及外围电路电阻R1、R2、电容C3、C4组成，调节R1、R2、C3、C4参数可实现频率跟踪的要求。
所述功率放大器义是由MOS场效应功率三极管Q1及电感L1、R4、R7组成的开关功率放大器，R7提供零偏置电压，R4起限流作用、L1为贮能器件，实现脉冲功率放大去激励压电陶瓷变压器。
所述压电陶瓷变压器升压电路4由压电陶瓷变压器MPT组成，实现较高的升压比。
所述倍压整流电路5由二极管D2、D3、D4、电容C7、C8组成，实现倍压整流直流高压输出与负离子发射头相联接产生高压电场，电离空气，释放出大量的负离子。
所述负反馈稳定电路6由专用IC内部电路及外围电路D1、R8、R9、R10及C5组成。
所述泄放电路7由泄放电阻R11和D5、D6组成。
当外部施加一定的直流电压时(当施加电压过低时可采用DC/DC变换适当提高电压，确保专用IC控制的压电化的负离子发生器在正常的工作电压范围)。通过R3向专用IC提供工作电压，通过R5向专用IC提供开关电压，确保专用IC在正常工作范围，根据压电陶瓷变压器的谐振频率调节振荡电路1中RT或CT使其振荡频率与压电陶瓷变压器的谐振频率一致，并调节好频率跟踪电路2中的R1、R2、C3、C4参数值使振荡频率能自动跟踪压电陶瓷变压器谐振频率的变化，使压电陶瓷变压器始终工作在准谐振状态。C9为电源滤波电容，专用IC输出一定脉冲电压经功率放大器3进行放大通过贮能元件L1向压电变压器提供激励电压，压电陶瓷变压器升压电路4升压，再经过倍压整流电路5进行二倍或二倍以上的倍压整流输出获得数仟伏以上的直流高压输出。与之相联的负离子发射头J产生高压电场，电离空气，释放出大量的负离子，同时可调节负反馈稳定电路6中的R10的参数，实现较好的负反馈控制。达到稳定的直流高压输出，有效、稳定控制负离子发射头J高压电场，电离空气，释放出大量的负离子。
当负离子发生器发生异常时，专用IC能自动检测电路的工作状态，并进行控制，使负离子发生器恢复正常工作。泄放电路7由R11、D5、D6组成当泄放电阻R11的一端与负离子发生器的外壳中保护栅格z相接后可加速负离子向壳体外部扩散的效果。
以上所述仅为本发明的实施例，本发明的保护范围并不局限于此。任何基于本发明的技术方案上的等效变换均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种专用IC控制的压电化负离子发生器，它包括由振荡电路(1)、频率跟踪电路(2)、功率放大电路(3)、升压电路(4)、倍压整流电路(5)及离子发射头(J)、负反馈稳压电路(6)、泄放电路(7)组成，其特征在于：振荡电路(1)由专用集成电路(IC)内部电路与外围电路连接组成，频率跟踪电路(2)由专用集成电路(IC)内部电路与外围电路连接组成，专用集成电路(IC)与功率放大电路(3)连接，功率放大电路(3)与升压电路(4)连接，升压电路(4)提供负反馈信号经负反馈稳压电路(6)与专用集成电路(IC)相连，同时与倍压整流电路(5)连接，倍压整流电路(5)与离子发射头(J)和泄放电路(7)连接，泄放电路(7)与负离子保护栅格(Z)相连。
所述振荡电路(1)是由专用(IC)及外围电路中可调的(RC)组成；
所述频率跟踪电路(2)是由专用集成电路(IC)及外围电路中可调的(RC)组成；
所述功率放大电路(3)是由MOS场效应功率三极管(Q1)及电感(L1)组成；
所述升压电路(4)是由压电陶瓷变压器电路构成；
所述倍压整流电路(5)是由高压二极管和高压电容组成；
所述负反馈稳压电路(6)是由负反馈电路及专用(IC)组成；
所述泄放电路(7)是由泄放电阻和二极管组成；
所述离子发射头(J)由放电针或放电刷组成。
2、根据权利要求1所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：振荡电路(1)由专用(IC)和外围电路(RC)组成，其振荡频率可调。
3、根据权利要求1所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：频率跟踪电路是由专用(IC)及外围电路(RC)组成，其跟踪频率可调。
4、根据权利要求1所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：当负离子发生器发生异常时，专用(IC)能自动检测并使负离子发生器电路恢复正常工作。
5、根据权利要求1所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：所述升压电路是由片式压电陶瓷变压器组成，实现交流高压输出。
6、根据权利要求1所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：所述倍压整流电路是由高压二极(D2、D3、D4)、和高压电容电容(C7、C8)组成，实现倍压整流直流高压输出。
7、根据权利要求6所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：倍压整流直流高压输出电路，由与之相连的负离子发射头产生高压电场电离空气，释放负离子。
8、根据权利要求1所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：所述负反馈稳压电路是由专用(IC)内部电路及外围电路(D1、R8、R9、R10及C5)组成，稳定直流高压输出。
9、根据权利要求5或6所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：其压电陶瓷变压器可单独实现交流高压输出；倍压整流电路可单独实现直流高压输出；其极性可正可负。
10、根据权利要求1所述的一种专用IC控制的压电化负离子发生器，其特征在于：当泄放电路(7)中其泄放电阻的一端与负离子发生器保护栅格(Z)相接后，能有效加速负离子向壳体外部扩散。
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