CN200984335Y - 一种低电磁干扰的紫外线消毒设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种低电磁干扰的紫外线消毒设备，包括光源模块、数据采集模块、数据传输模块和控制模块，光源模块包括紫外线发光器件和镇流器，并且在该设备与外部电网的接口处、该设备内部各个模块的入口处均连接有防电磁干扰滤波器。光源模块的内部电路采用三相电源分配结构，镇流器中含有谐波滤除电路。采用本实用新型所述的紫外线消毒设备，可以使系统的总谐波含量小于10％、功率因数大于95％。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种环保设备，尤其是一种紫外线消毒设备。
背景技术
紫外线消毒设备是一种通过紫外线能量破坏病毒、细菌、和其他微生物的遗传物质DNA使其失去活性、达到消毒灭菌、净化各种用品的目的的一种光电设备。
传统的紫外线消毒设备通常由发光模块(含镇流器)、控制模块、数据采集模块、数据传输模块等组成，没有特别的EMI(电磁干扰)抑制措施，从而使系统内部以及系统和电网之间形成交叉电磁干扰，一方面对电网造成了严重的电磁污染，各次谐波含量严重超标，另一方面降低了系统本身的可靠性，故障率较高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服以前的紫外消毒设备没有采取抗电磁干扰的措施，从而导致会产生电磁干扰的弊端。
为此本实用新型提供一种低电磁干扰的紫外线消毒设备，包括光源模块、数据采集模块、数据传输模块和控制模块，光源模块包括紫外线发光器件和镇流器，并且在该设备与外部电网的接口处、该设备内部各个模块的入口处均连接有防电磁干扰滤波器。
此外，光源模块的内部电路采用三相电源分配结构，镇流器中含有谐波滤除电路。
采用本实用新型所述的紫外线消毒设备，可以使系统的总谐波含量小于10％、功率因数大于95％。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述：
附图1所示为本实用新型所述的低电磁干扰的紫外线消毒设备中EMI滤波器的分布图；
附图2所示为本实用新型所述的低电磁干扰的紫外线消毒设备中的EMI滤波电路。
附图3所示为本实用新型所述的低电磁干扰的紫外线消毒设备中光源模块内部采用的三相电源分配电路。
附图4所示为本实用新型所述的低电磁干扰的紫外线消毒设备中的谐波滤除电路。图中的专用IC为美国硅通公司的SG3561A。
具体实施方式
本发明的目的是针对紫外线消毒系统的工作特点，在系统的各个环节，特别是易产生EMI和易受扰部位采取有效的措施，抑制EMI的产生和传播，从而有效地降低EMI对系统和电网的影响，提高系统的功率因数，降低各次谐波含量，以此提高系统工作的可靠性。
为达到本发明的目的，所采用的技术方案是：
1、将电网与系统进行隔离，以消除系统与电网及系统内部各部分之间产生交叉EMI的可能性，具体技术措施为在系统电源接口以及系统内部各分系统之间插入EMI滤波器，以切断EMI的传导途径。
由于紫外消毒系统具有较多的功能单元，这些单元都要用到电源，特别是光源产生模组、自动清洗系统等功耗较大的部分，它们在产生大量的EMI的同时，不可避免地会受到通过电网传导而来的EMI的干扰。为了使它们所产生的EMI不会通过电网传导出去，本发明中在电源接口处增加EMI滤波器，这样即可以将外来EMI拒之门外，又可以将本系统所产生的EMI就地滤除，如附图1所示。
图2为本实用新型所述低电磁干扰紫外线消毒设备中的EMI滤波电路，其中FUSE为保险管，RT和RV分别为热敏电阻和压敏电阻，用于瞬态尖峰电压电流的抑制和保护。L1＝L2、C1＝C2、C3＝C4。由它们组成的滤波器，可抑制差模或共模方式的EMI/RFI。L1和L2对电源和差模信号呈现较低阻抗，但对共模干扰信号呈现高阻抗，这样就可以有效地抑制电流噪声同时又对电源电流的衰减甚微。
为了避免了磁通饱和，L1、L2对称地绕在同一磁芯上，使其在正常工作电流范围内，线圈产生的磁场相互补偿，对于不对称的干扰即共模信号，两个线圈产生的磁场是相互加强的，对外呈现出的总电感加大，这样一来对称的干扰信号也被L1与L2、C1与C2有效地抑制了。
本电路具有很宽的带阻，能将工频以外的所有信号吸收或反射掉，无论两端的阻抗如何变化都有足够高的插入损耗。它实际上是一种低通滤波器，在滤波器阻抗与干扰源阻抗失配的情况下，能迫使干扰源产生的干扰信号沿干扰源进入的方向反射回去，从而有效地阻止干扰信号的进一步传播，切断EMI的传导途径。
2、在光源模块内实行三相电源均匀分配的供电方式，如附图3所示。
这样不仅可以减小中线电流，还可以使各相所产生的反馈到配电线中的谐波相互抵消，从而降低中线内的EMI含量。
3、在整流滤波电路中增加谐波滤除电路
电子镇流器是一个主要的EMI产生源，特别是它的整流滤波电路，在本发明中使用了有源滤波电路对整流滤波电路所产生的谐波进行滤除，以减少谐波含量并提高功率因数。如附图4所示。
4、从电路板的布局入手抑制EMI
在设计电路板时遵守了一点接地的原则，使电路不形成地线环路；功率线、交流线和信号线分开布置；印刷线根据电流的大小尽量加宽，特别是直流母线和地线；印刷线避免突然急转弯形成尖角；信号线尽可能地短；开关和整流元件靠近变压器；晶振靠近单片机安装，并将它的外壳固定，地线把时钟区隔离起来；强电区和弱电区分区布置。
5、控制软件抑制EMI的干扰
紫外消毒的控制系统由单片机控制，软件采用“多读入法”(即单片机在接收到第一个输入信号时，并不承认它为有效信号，而以一定的时间间隔读入2-3次同样有效的输入信号才确定为有效信号)抑制干扰信号。
6、屏蔽
本发明系统中容易受到干扰的部分进行电磁屏蔽，如系统的控制部分，电子镇流器部分，光强采集部分，数据采集发送传输部分等。
通过本发明的EMI抑制措施后，系统的总谐波含量小于10％，功率因数大于95％。
Claims (3)
1.一种低电磁干扰的紫外线消毒设备，包括光源模块、数据采集模块、数据传输模块和控制模块，光源模块包括紫外线发光器件和镇流器，其特征在于：在该设备与外部电网的接口处、该设备内部各个模块的入口处均连接有防电磁干扰滤波器。
2.根据权利要求1所述的低电磁干扰的紫外线消毒设备，其特征在于：光源模块的内部电路采用三相电源分配结构。
3.根据权利要求1所述的低电磁干扰的紫外线消毒设备，其特征在于：镇流器中含有谐波滤除电路。
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| CN107802852A (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 波音公司 | 可展开的紫外光消毒系统和方法 |
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